Применение лазерных технологий в процессе изготовления трансплантатов

There was carried out the study of the connective transplants of different structure and histochemical composition which were subjected to laser radiation. It was shown that destruction level in the area of laser cut depends on the transplant fibroarchitectonics.


Цель исследования.

Изучение воздействия лазерного излучения на структуру соединительнотканных трансплантатов.

Материалы и методы.

Всего для исследования был взят материал от 20 трупов людей обоего пола от 20 до 55 лет. Трансплантаты были изготовлены из следующих анатомических структур: твердая оболочка головного мозга, фиброзная капсула почки, глиссоновая оболочка печени, подкожная жировая клетчатка и дерма опорных участков стопы. Этап моделирования биоматериалов проводился с использованием комплекса лазерного моделирования», включающего в себя лазерную установку, которая в свою очередь состоит из СO₂ - лазера и координатно-управляемой системы перемещения лазерного луча. Данный комплекс разработан по проекту специалистов тканевого банка Всероссийского центра глазной и пластической хирургии и изготовлен в Российском Федеральном Ядерном центре, предназначен для использования в медицине с целью автоматизации процесса изготовления различных трансплантатов (Свидетельство на полезную модель РФ № 23402). Так как в процессе моделирования трансплантатов особо важным является сохранение фиброархитектоники донорских тканей, нами проведены исследования структурных изменений тканей в зоне лазерного реза с использованием набора методик от макроскопического до электронно-микроскопического уровня.

Результаты исследования и их обсуждение.

Гистологические исследования зоны лазерной резки показали, что моделирование донорских тканей с помощью СO₂ - лазера сопровождалось слабо выраженной локальной коагуляцией по линии реза. Так, для трансплантатов, изготовленных из глиссоновой капсулы печени и фиброзной капсулы почки характерна относительно узкая зона деструкции (около 1 мкм) с вариабельной глубиной термического воздействия. Коллагеновые волокна в исследуемой зоне сохраняют свою первоначальную структуру, наблюдается лишь незначительное уплотнение коллагеновых пучков. У трансплантатов твердой мозговой оболочки зона деструкции достигает 4 мкм, кроме того, наблюдается частичная гомогенизация пучков коллагеновых волокон. В трансплантатах, изготовленных из подкожной жировой клетчатки и дермы опорных участков стопы наблюдается более широкая (до 5 мкм) линия деструкции при относительно ровной ее глубине. В этом случае в зоне лазерного воздействия пучки коллагеновых волокон теряют структурную организацию и приобретают вид аморфной массы. Анализ полученных данных показал, что структурные изменения соединительнотканных трансплантатов в зоне лазерного реза в значительной степени определяются фиброархитектоникой и плотностью упаковки коллагеновых волокон самих тканей.

Таким образом, использование лазера при изготовлении соединительнотканных трансплантатов сопровождается слабо выраженной локальной коагуляцией по линии реза. Ширина коагуляционной зоны варьирует от 1 до 5 мкм в зависимости от структуры ткани. Использование непрерывного и суперимпульсного режима работ лазера в комплексе с увлажнением и обдувом места лазерного реза, позволяет максимально сохранить структуру моделируемого трансплантата. Кроме того, использование лазерного комплекса обеспечивает суперточную, высокопроизводительную резку биологических тканей на заданные геометрические формы, исключает загрязнение ткани, что позволяет обеспечить конечный эффективный результат хирургической коррекции.


Гайнутдинова Р.Д.
ФГУ «Всероссийский центр глазной и пластической хирургии Министерства здравоохранения и социального развития РФ», г. Уфа