Тепловизионная оценка возможности использования рубцовых тканей при планировании пластических операций на лице

У пациентов с последствиями ожогов лица обезображивание вследствие рубцовых изменений порождает тяжелые психологические и социальные проблемы. Современные методы реконструктивно-пластической хирургии [1, 2 и др.] позволяют замещать обширные рубцовые участки, восстанавливая поврежденный кожный покров, что далеко не всегда возвращает пациенту утраченный внешний вид [3]. При тяжелых ожогах ограничения, связанные с отсутствием донорских мест, обусловливают использование местной кожной пластики в качестве одного из основных методов лечения последствий ожогов лица. В таких случаях хирургам приходится вынужденно использовать рубцовые ткани [4, 5].

Поэтому остается актуальной задачей оценка пригодности патологически измененных тканей для мест­ной кожной пластики, обусловленная бедной васкуляризацией зрелых рубцов, которые могут быть использованы для кожной пластики. Знания о функциональном резерве их кровоснабжения — основание для утверждения о перспективности использования для пластики того или иного участка рубцово-измененных кожных покровов.

Исследование резервов микроциркуляции в поврежденных ожогом тканях упирается в поиск методов адекватной оценки. На сегодняшний день в медицинской практике для оценки кровоснабжения рубцовых тканей наиболее часто применяются лазерная доплеровская флоуметрия (ЛДФ) и полярография [6]. Ограничением методов ЛДФ и полярографии является локальность измерений — только в зоне постановки датчика. При обширных рубцово-измененных участках кожных покровов, когда при планировании оперативного вмешательства необходима панорамная оценка зоны поражения и прежде всего дифференциальная оценка участков с различным крово­снабжением, оптимальным методом для такого рода «картирования» рубцовых тканей мы считаем инфракрасное тепловидение [7].

Подтверждением обоснованности выбора основного метода исследования для данной работы служит в том числе зарубежная практика применения тепловидения для оценки послеожоговых рубцов. Первый опыт применения тепловидения для решения близкой проблемы приведен B.G.H. Lamberty с соавт. (1979) [8]), где авторы оценивали состояние лоскутов и прогнозировали их отторжение по тепловизионным данным. В ряде работ описано использование тепловидения для оценки состояния послеожоговых рубцово-измененных кожных покровов. Так, доказана ценность данных о поверхност­ной температуре как показателе кожного кровообращения [9]. В работе [8] тепловизионный метод применили для поиска оптимальных сосудов-перфорантов перед выкраиванием свободных лоскутов, референтным методом служила ЛДФ. Исследования последних лет посвящены опыту предоперационной тепловизионной оценки перфорантных сосудов планируемых кожных лоскутов [10, 11], в том числе — с использованием функциональной пробы в виде обдувания кожных покровов прохладным воздухом [12].

В то же время мы не встретили работ, посвященных применению тепловидения для оценки функционального резерва кровотока рубцовых тканей, без знания которого невозможен прогноз поведения этих тканей в ближайшем послеоперационном периоде.

Цель исследования — изучить возможности тепловизионного метода для оценки функционального резерва кровоснабжения рубцовых тканей лица, используемых при кожно-пластических операциях.

В процессе работы решались следующие задачи:

1) исследовать терморельеф лица у больных с послеожоговыми рубцовыми деформациями в сравнении с таковым у испытуемых со здоровыми кожными покровами;

2) разработать нагрузочную пробу, позволяющую оценить функциональный резерв микроциркуляции различных областей рубцово-измененной поверхности лица;

3) выявить корреляцию тепловизионных параметров и клинических данных о состоянии кровообращения в рубцовых тканях;

4) с учетом тепловизионных и клинических данных оценить пригодность рубцово-измененных тканей для местной кожной пластики.

Материалы и методы. Исследования проведены в помещении с постоянной температурой 20–22^оС на тепловизоре Thermo Tracer ТН-9100 (NEC, Япония), работающем в спектральном диапазоне 8–14 мкм, обладающем чувствительностью 0,025–0,03^оC при погрешности ±1% и разрешением инфракрасной матрицы 320×240 пикселей.

Накануне оперативного вмешательства на лице больного с помощью безопасного маркера наносили схему планируемых линий разрезов для формирования лоскутов. Тепловизионное обследование начинали с регистрации нативной (исходной) тепловой картины, затем проводили региональную спиртовую пробу [13] с помощью 70^о спирта, распыляемого из пульверизатора с расстояния 10 см на поверхность исследуемой области лица. Динамику восстановления температурных полей регистрировали в виде термофильма длительностью 7 мин после аппликации хладагента. С целью выработки критерия пригодности различных областей кожных покровов для местной пластики вычисляли ΔТ=Т_нач–Т_кон, где Т_нач — исходная температура до пробы, Т_кон — температура на 7-й минуте восстановления после пробы.

Обследовано 37 больных с послеожоговыми рубцами на лице и передней поверхности шеи (всего 126 рубцовых областей, планируемых для выкраивания лоскутов), из них 26 мужчин и 11 женщин (средний возраст — 27 лет). В четырех экспериментах на здоровых добровольцах мужского пола с нормальными кожными покровами на лице (средний возраст — 25 лет) регистрировали динамику восстановления температур после спиртовой пробы в 97 областях лица и передней поверхности шеи (рис. 1).

---

Рис. 1. Схема измеряемых областей на термокартах лица и шеи здорового мужчины 28 лет: а — 11 областей измерения на лбу; б — 28 областей на лице анфас; в — 21 область на лице слева (аналогично — симметричная разметка 21 области справа); г — 16 областей на перед­ней поверхности шеи

---

Исследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (принятой в июне 1964 г. (Хельсинки, Финляндия) и пересмотренной в октябре 2000 г. (Эдинбург, Шотландия)) и одобрено Этическим комитетом Приволжского федерального медицинского исследовательского центра. От каждого пациента получено информированное согласие.

При клинической оценке рубцово-измененных тканей использовали клиническую классификацию П.В. Сарыгина [5], основанную на ванкуверской шкале [14, 15] и предоставляющую критерии для определения возможности использования рубцов в качестве пластического материала при реконструктивных операциях.

Анализ данных проводили на персональном компьютере с помощью программы обработки термоизображений Goratec Thermography Studio (GTS 5.1.1.011). По результатам каждой функциональной пробы построены графики зависимости температуры от времени и проведен статистический анализ данных в программной среде Statistica 6.1. Статистически значимыми считались различия при p<0,05.

Результаты и обсуждение. В ходе нативного тепловизионного исследования тканей лица мы получили данные, в соответствии с которыми использовать известные критерии — разницу температур рубцовых и расположенных рядом здоровых тканей более 1^оС [5, 16] — оказалось проблематично. По нашим данным, участки рубцов, непригодные для пластики (оценка по клинической балльной шкале более 5), имели градиент температур с неповрежденными кожными покровами в симметричной или близлежащей области более 1^оС. Однако разница температур в 1^оС наблюдалась и на клинически пригодных рубцовых тканях, а также на здоровых участках кожных покровов лица, поэтому данный критерий оказался недостаточным для оценки пригодности/непригодности рубцовых тканей для пластики. Кроме того, использование этого критерия предполагает возможность сравнивать температуру рубца с окружающей неповрежденной кожей, что при ожогах на лице возможно редко. Это связано с особенностями сложного рельефа лица и его кровоснабжения.

На нативных (исходных) термокартах разные участ­ки здоровых кожных покровов лица имеют разные термохарактеристики с разбросом между максимальными и минимальными значениями температуры (при одинаковой адаптации до измерений) в 7–8^оС; перепад температуры может составить 2–3^оС при сравнении, например, области в проекции носогубного треугольника с отстоящей от нее всего на 0,5 см области на щеке.

В то же время, по литературным данным, области лица при больших выборках статистически значимо однородны по термохарактеристикам и их можно было бы при необходимости использовать в качестве зон сравнения. В работе [17] показано, что, независимо от уникальности рисунка подкожного кровотока для каждого человека, на лице существуют 7 эквитермальных регионов — разных областей с относительно однородной температурой. Однако у больных с последствиями ожогов часто поражены обе половины лица, что делает невозможным их сравнение. Необходимо также учитывать установленную физиологическую термоасимметрию разных областей кожных покровов лица [18]. Однако при наличии неповрежденной симметричной области мы также не всегда можем сравнивать ее с поврежденной, так как локализация на разных сторонах лица снижает корректность данных исследования (вращение головы, необходимость двукратного замера и т.д.).

Выходом из этой ситуации послужила разработка функциональной нагрузочной пробы, позволяющей выявить не так называемую температурную норму в термотопографии лица, а норму реакции — характерную динамику восстановления температур после аппликации на кожные покровы хладагента. Из полученных термограмм реакций на спиртовую пробу в 28 областях в нижней части лица здорового испытуемого (рис. 2) следует, что термореакции во всех участках нормальных кожных покровов независимо от исходных значений температуры однотипны, а их флюктуации не превышают 0,2^оС, что сравнимо с по­грешностью прибора.

---

Рис. 2. Динамика температур после спиртовой пробы в 28 областях на лице здорового испытуемого К., 28 лет. Нижние 4 кривые — область носа (зоны 1–4, см. рис. 1), остальные — зоны 5–28. Ось Х — время, с; ось Y — температура, оС

---

Разработанная методика была использована для выявления проблемных участков рубцовых тканей. При охлаждении грубых рубцов, непригодных для использования в качестве пластического материала, установлено, что такие рубцовые ткани не восстанавливают исходной температуры к 7-й минуте исследования. Это может служить признаком снижения в них кровотока. Исследование грубого рубца показало отставание в восстановлении исходной температуры на 3^оС к 7-й минуте после пробы (рис. 3).

---

Рис. 3. Характерная температурная реакция на пробу в рубце, непригодном для кожной пластики (по клиническим признакам). Ось Х — время, с; ось Y — температура, оС

---

Показатели температуры (Т_кон) рубцово-измененных тканей лица, пригодных по клинической оценке к использованию для пластических операций, к 7-й минуте статистически значимо (р<0,001) достигали значений, близких к исходным (Т_исх), попадая в диапазон от –0,9 до +0,8^оС. Конечная температура непригодных для пластики тканей попадала в диапазон от –1,9 до –2,5^оС. У одного пациента при исследовании рубцов ушных раковин разница температур составила 5,5 и 8^оС. Морфологическое исследование после иссечения этих рубцов диагностировало их келоидный характер. Также выделили 24 рубцовых участка, которые по клинической шкале относились к пригодным, но их использование на лице не представлялось возможным. Значения параметра ΔТ при выполнении пробы в этих участках находились в диапазоне от –1,9 до –0,9^оС.

В таблице приведены статистические данные, характерные для рубцов обоих типов (клинически пригодных и непригодных для пластики по тепловизионным данным).

---

Статистические данные термореакций в рубцово-измененных тканях

---

Достоверность различий значений, полученных для этих двух групп, разных по качеству кровоснабжения кожных покровов, демонстрирует диаграмма распределения в них температур (рис. 4).

---

Рис. 4. Диаграмма размаха по группам: Var 1 — рубцовые ткани, пригодные для пластики (n=95); Var 2 — рубцовые ткани, непригодные для пластики (n=31). Ось Х — разница температур Т=Тнач–Ткон для рубцовых тканей в конце спиртовой пробы, оС

---

Полученные данные иллюстрирует следующее клиническое наблюдение.

Больная С., диагноз: «послеожоговая рубцовая деформация мочки правой ушной раковины». Клинически — мочка уха припаяна, кожа в окружности мочки ушной раковины рубцово изменена. В околоушной области произведена разметка кожно-жирового лоскута с проксимальным основанием для формирования мочки уха (рис. 5, а). Ткани планируемого лоскута рубцово изменены. При тепловизионном исследовании с функциональной пробой выявлено, что разница исходной температуры и температуры к 7-й минуте холодовой пробы составила 0,6^оС (проксимальный отдел) и 0,8^оС (дистальный отдел) (рис. 6, а, б). На операции произведено формирование мочки ушной раковины с использованием исследованного лоскута. В послеоперационном периоде ишемических нарушений не наблюдалось.

---

Рис. 5. Внешний вид пораженной области (правого уха) у больной С. с разметкой оперативного пособия (а) и ее термокарта (б). 1–3 — области измерения температуры

---

Рис. 6. Внешний вид правого уха и рубцово-измененных тканей околоушной области у больной С. на операции: а — нанесена схема рубцового лоскута; б, в — этапы операции

---

Проведенные исследования не исчерпывают всех возможностей функционального тепловидения. Представляют интерес разработка более тонких критериев в соответствии с гистологической структурой рубцов, оценка скорости и динамики восстановления кровотока в измененных рубцовым процессом тканях. Интра- и послеоперационный мониторинг состояния кровотока в перемещенных лоскутах также перспективен для проверки эффективности дооперационных критериев.

Заключение. Данные по динамике термореакций рубцовых тканей, свидетельствующей об их функциональном состоянии, позволяют оценить возможность использования этих тканей в качестве материала для кожной пластики. Разработан тепловизионный критерий оценки пригодности рубцовых тканей для местно-пластических операций. Если при проведении спиртовой пробы разность исходной и достигаемой к 7-й минуте температур меньше, чем 0,9^оС, такие ткани можно использовать в качестве пластического материала. Отставание восстановления температуры более чем на 1,9^оС свидетельствует о непригодности рубцовых тканей для кожной пластики. Использование участков кожных покровов, имеющих при пробе разность температур в диапазоне от 0,9 до 1,9^оС, следует считать рискованным, в этом случае желательно либо выбирать альтернативные методы кожной пластики, либо использовать подобные рубцовые ткани при минимальном соотношении длины и ширины кожного лоскута.

Финансирование исследования и конфликт интересов. Исследование не финансировалось какими-либо источниками, и конфликты интересов, связанные с данным исследованием, отсутствуют.