plastická chirurgie

Výzkumníci Cornellovy lékařské fakulty produkují štěpy, které replikují lidské ucho

9. 5. 2024 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 387 Zobrazení 3D tisk, buňky, chrupavka, Cornellova lékařská fakulta, lidské ucho, plastická chirurgie, štěpy

Medicína Nové TOP 10

Pomocí nejmodernějších technik tkáňového inženýrství a 3D tiskárny sestavili vědci z Cornellovy lékařské fakulty a fakulty inženýrství, repliku dospělého lidského ucha, které vypadá a působí přirozeně.

Studie publikovaná v Acta Biomaterialia nabízí příslib štěpů s dobře definovanou anatomií a správnými biomechanickými vlastnostmi pro ty, kteří se narodili s vrozenou malformací nebo kteří přijdou o ucho později v životě.

„Rekonstrukce ucha vyžaduje několik operací a neuvěřitelné množství umění a jemnosti,“ řekl hlavní autor Dr. Jason Spector ’91, šéf Divize plastické a rekonstrukční chirurgie v Newyorském Cornellově presbyteriánském centru a profesor chirurgie a plastické chirurgie). „Tato nová technologie může nakonec poskytnout možnost, která se bude zdát reálná pro tisíce lidí, kteří potřebují operaci k nápravě deformací vnějšího ucha.“

*Na obrázku je* složité plastové lešení pro levé ucho (přední pohled vlevo, zadní pohled vpravo), které bylo vytvořeno na 3D tiskárně na základě dat z ucha osoby.

Mnoho chirurgů staví náhradní ucho pomocí chrupavky odstraněné z dětských žeber, což je operace, která může být bolestivá a plná jizev. A přestože výsledný štěp může být vytvořen tak, aby se podobal druhému uchu příjemce, obecně nemá stejnou flexibilitu.

Jedním ze způsobů, jak vytvořit přirozenější náhradní ucho, je využít pomoc chondrocytů, buněk, které tvoří chrupavku. V dřívějších studiích Spector a jeho kolegové použili chondrocyty pocházející ze zvířat k osazení lešení vyrobeného z kolagenu, klíčové složky chrupavky. Ačkoli se tyto štěpy zpočátku úspěšně vyvíjely, postupem času se dobře definovaná topografie ucha, jeho známé hřebeny, křivky a přesleny, ztratila.

„Protože buňky při práci tahají za tkanou matrici proteinů, ucho se stáhlo a zmenšilo na polovinu,“ řekl doktor Spector.

K vyřešení tohoto problému v této studii doktor Spector a jeho tým použili sterilizovanou chrupavku pocházející ze zvířat ošetřenou k odstranění všeho, co by mohlo vyvolat imunitní odmítnutí. To bylo naloženo do složitých plastových lešení ve tvaru ucha, které byly vytvořeny na 3D tiskárně na základě dat z ucha člověka. Malé kousky chrupavky působí jako vnitřní výztuhy k vyvolání tvorby nové tkáně v lešení. Podobně jako výztuž zpevňuje štěp a zabraňuje kontrakci.

Během následujících tří až šesti měsíců se struktura vyvinula do tkáně obsahující chrupavku, která úzce kopírovala anatomické rysy ucha, včetně šroubovitého okraje, „antihelixového“ okraje uvnitř a centrální konchální misky.

„To je něco, čeho jsme předtím nedosáhli,“ řekl doktor Spector.

Dr. Spector na tomto projektu pracoval s dlouholetým spolupracovníkem Larrym Bonassarem, profesorem Daljit S. a Elaine Sarkariaovou v oboru biomedicínského inženýrství na Meinigově fakultě biomedicínského inženýrství v Cornellova inženýrství.

Spector a Bonassar provedli biomechanické studie, aby otestovali cit ucha. To potvrdilo, že repliky měly pružnost a elasticitu podobnou chrupavce lidského ucha. Upravený materiál však nebyl tak pevný jako přirozená chrupavka a mohl se roztrhnout.

Aby se tento problém napravil, doktor Spector plánuje přidat do směsi chondrocyty, ideálně ty odvozené z malého kousku chrupavky odstraněné z druhého ucha příjemce. Tyto buňky by položily elastické proteiny, které činí ušní chrupavku tak robustní, a vytvořily by štěp, který by byl biomechanicky mnohem podobnější přirozenému uchu, řekl.

Článek byl upraven z publikace vědecké práce Cornellovy lékařské fakulty s otevřeným přístupem.

První světová válka měla velký vliv na vědu o plastické chirurgii

9. 11. 2022 Petr Kovanda 5 min read 410 Zobrazení monstra, plastická chirurgie, první světová válka, rekonstrukční chirurgie, šrapnely, tragické životy, zranění

Medicína Nové TOP 10

Lidé podstupují plastickou operaci z různých důvodů. Rekonstrukční chirurgie je běžná u pacientů s vrozenými vadami, vážnými zraněními a zdravotními stavy. Jiní se však rozhodnou pro kosmetickou chirurgii, aby zlepšili svůj vzhled. Plastická chirurgie existuje již po staletí, ale postup byl značně odlišný od toho, jak se provádí dnes. Jak poznamenala nemocnice Royal Free v Londýně, plastická chirurgie sahá až do 14. století a nejběžnější částí těla, která byla operována, byl nos, napsal Grunge.

Velký pokrok v plastické chirurgii přišel v roce 1800 s použitím kožních štěpů, které byly vyvinuty ve starověké Indii. Postup byl publikován koncem 18. století a v západním světě se rozšířil až ve 20. století. Vývoj v oboru umožnil chirurgům provádět bezpečnější a komplikovanější zákroky, uvádí server Velmi dobré zdraví. Po první světové válce byly zavedeny různé techniky plastické chirurgie a ty stávající byly dále zdokonalovány, aby se u pacientů dosáhlo žádanějších výsledků.

Zbraně používané během první světové války měly za následek devastující zranění. Jak uvádí Centennial, první světová válka, výbušniny používané během války způsobily mezi vojáky běžná popáleninová zranění, a přestože většinou nebyla smrtelná, zranění zanechala pacienty znetvořené a invalidní. Mnozí na bitevní frontě zemřeli na explodující dělostřelecké granáty a ti, kteří přežili, měli na tvářích a tělech šrapnelové rány, které je změnily k nepoznání.

Podle Národního armádního muzea, ačkoli chirurgové dělali, co mohli, aby ošetřili raněné z prvních linii, zranění obličeje – která byla běžná – bylo poměrně obtížné napravit. Uchýlili se k zašívání ran a výsledek po zahojení zanechal těžce znetvořené tváře. Problém nebyl jen kosmetický. Někteří měli potíže s jídlem nebo pitím, dýcháním a dokonce i viděním kvůli napjaté kůži na obličeji. Závažnější případy zanechaly vojákům na tvářích zející díry a krátery tam, kde bývala kůže a maso. Celkem si první světová válka vyžádala 10 milionů obětí a asi 21 milionů zraněných (z knihovny Yaleovy univerzity).

Novozélanďan Harold Gillies vystudoval medicínu v Anglii a stal se chirurgem, který se specializoval na ORL (ušní, nosní a krční). Působil na západní frontě jako součást Královský armádní zdravotnický sbor během první světové války (přes Te Ara). Doktor byl z první ruky svědkem toho, jak se opravují poranění obličeje, a uvědomil si, že k rekonstrukci tváří raněných je potřeba zvláštního zaměření. Navíc ti, kteří se vrátili domů se znetvořeními, byli společností odvrženi. Jak řekl lékařský historik a autor Lindsey Fitzharris pro NPR: „Byla to doba, kdy ztráta končetiny z vás udělala hrdinu, ale ztráta tváře z vás udělala monstrum.“

Poptávka po operaci rekonstrukce obličeje byla tak vysoká, že Gillies přiměl šéfy lékařů, aby zřídili jednotku výhradně pro léčbu poranění obličeje. V roce 1916 byla jednotka otevřena ve vojenské nemocnici Cambridge v Aldershotu. Jejími dveřmi podle The Conversation prošly tisíce pacientů. Gillies používal pokusy a omyly, stejně jako staré techniky plastické chirurgie, ale také vyvinul svůj vlastní přístup nazvaný kožní roubování trubicových pedikelů.

Speciální jednotka v Aldershotu fungovala na plný výkon, což přimělo Harolda Gilliese k otevření nemocnice Královny Marie v Sidcupu v roce 1917. Kromě znetvořených tváří byli pacienti, kteří vstoupili do zařízení, také psychicky ovlivněni svými zraněními a cítili ztrátu identity. Podle NPR Gillies zakázala zrcadla v některých místnostech, aby zabránila pacientům vidět jejich zranění a zhoršit jejich trauma.

Používání kožních štěpů existuje již nějakou dobu, ale jedním z problémů, s nimiž se často setkáváme, byla míra infekce mezi pacienty. K vyřešení tohoto problému použil Gillies oddělenou zdravou kůži od pacienta, s největší opatrností, aby ji zcela neoddělil od těla, a připojil ji k trubici, která byla přišita k poraněné části obličeje (prostřednictvím The Conversation). Spojení přes hadičku zajišťovalo průtok krve a zabraňovalo infekci rány. Po nějaké době byla trubice odstraněna a zdravý kožní štěp zůstal na místě. Výsledkem nebyl dokonalý vzhled, ale byl to obrovský pokrok v oblasti rekonstrukčních operací obličeje a přinesl zlepšení kvality života pacientů.

Jedním z prvních pacientů, kteří byli léčeni Haroldem Gilliesem metodou roubování kůže pediklovými trubicemi, byl Walter Yeo, důstojník Royal Navy. Byl těžce zraněn v bitvě u Jutska v roce 1916 na palubě HMS Warspite, která ho zanechala bez horních a dolních víček (přes Alchetron). V roce 1917 Yeo prosadil operaci, při níž byla k pokrytí postižených oblastí na obličeji použita zdravá kůže z jeho hrudníku.

Operace byla provedena v několika fázích, ale vyskytly se komplikace způsobené infekcí. Podařilo se to však léčit a celkově se rekonstrukční operace vydařila. Jak uvádí ATI , kvalita života Yea se po zákroku zlepšila a byl dokonce schopen vrátit se do aktivní služby, než byl propuštěn v roce 1921. Z estetických důvodů byly poté provedeny drobné rekonstrukce a Yeo žil dlouhý život. Zemřel v roce 1960 ve věku 70 let.

Vývoj v rekonstrukční chirurgii během první světové války a po ní položil základy moderní plastické chirurgie. Harold Gillies zaznamenal některé případy, na kterých pracoval, v knize s názvem „Plastická chirurgie obličeje“, která vyšla v roce 1920. Jak uvádí The Conversation, v době, kdy válka skončila, bylo v nemocnici Královny Marie provedeno 11 752 operací. Jak řekla Lindsey Fitzharrisová, Gillies nerestauroval obličeje svých pacientů pouze ze zdravotních důvodů, ale také z estetických důvodů, což přispělo k tomu, že je společnost přijala.

Dopad první světové války přiměl chirurgy prozkoumat složitější postupy a lépe rozuměli tomu, jak předcházet infekcím a vyvíjet lepší anestetika. Koncept kosmetické chirurgie se navíc později rozšířil v důsledku práce na tvářích zraněných vojáků. Podle Národního armádního muzea se mnoho technik, které byly vyvinuty a zdokonaleny během války, dodnes používá v rekonstrukčních operacích.

Foto: Mezinárodní centrum pro radioastronomický výzkum (ICRAR)/Tiskový zdroj EurekAlert
Trysky černé díry mají nesmírnou sílu, výkon odpovídá energii 10 000 Sluncí
Foto: Estonská univerzita biologických věd/Kristina Haan/Tiskový zdroj EurekAlert
První klonované hříbě úspěšného sportovního koně