Róbert Kilík * , P eter G ál , Boris Vidinský , Michal Mokrý **

Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach • chirurgická klinika LF UPJŠ* • Ústav lekárskej biofyziky LF UPJŠ** Terapia nízkointenzitným laserovým žiarením ako jeden z možných terapeutických prístupov pri hojení rán Róbert Kilík*, Peter Gál**, Boris Vidinský**, Michal Mokrý**

Úvod • chirurgia a rany • po porušení integrity tkaniva, buď v rámci chirurgického výkonu alebo v dôsledku poranenia, je primárnou snahou každého organizmu zastavenie krvácania, prevencia infekcie a obnovenie tkanivovej integrity a funkcie • proces hojenia rán sa líši podľa typu tkaniva, v ktorom prebieha, nezávisí však od formy poranenia

Úvod Hojenie rany – nahradenie mŕtveho tkaniva živým tkanivom Hojenie rany – základný homeostatický proces organizmu v odpovedi na poranenie* Regenerácia Hojenie rany Reparácia *Lazar J. et al.: Essentials of Surgery: Scientific Principles and Practice, 2nd edition, Lippincott Williams & Wilkins Publishers, 1997, 69-78

Úvod • regenerácia- nahradenie poraneného tkaniva takým istým tkanivom – zahojenie ad integrum (napr. epidermis) • reparácia - nahradenie poraneného tkaniva granulačným tkanivom a výsledkom takéhoto procesu je vznik jazvy (napr. dermis)

Úvod Fázy hojenia rany: • zápalová (0. – 5.- deň) • proliferačná (3.-14. deň) • maturačná ( 6., 7., deň - …)

Úvod • primárne hojenie rany (sanatio per primam intentionem) - rezné rany bez infekcie, ktorých okraje k sebe tesne priliehajú • sekundárne hojenie rany (sanatio per secundam intentionem) – otvorené alebo infikované rany • cieľom väčšiny chirurgických postupov je dosiahnuť sanatio per primam intentionem

Systémové faktory výživa nedostatok proteínov deficit vitamínu C Diabetes mellitus hormóny glukokortikoidy estrogény nádorové ochorenia vysoký vek pacienta Lokálne faktory infekcia v rane poruchy cirkulácie anémia hypoxia cudzie telesá v rane expozícia ionizujúcemu žiareniu Úvod Faktory negatívne ovplyvňujúce priebeh hojenia

Úvod Biostimulácia (Low – Level Laser Therapy – LLLT) • patrí do skupiny fotochemických interakcií laserového žiarenia s tkanivami živých organizmov • 60-te roky 20. storočia (Mester et al.)* *Mester E., Korenyi-Both A., Spiry T., et al: The effect of laser irradiation on the regeneration of muscle fibers (preliminary report). Z Exp Chir. 1975, 8(4):258-62.

Úvod Biostimulácia • neznámy molekulový mechanizmus • predpokladá sa pôsobenie na vnútornej membráne mitochondrií, výsledkom je zintenzívnenie bunkového dýchania • efekt závisí od dávky, vlnovej dĺžky a plošnej hustoty výkonu • napriek tomu sa v klinických štúdiách často popisuje neúčinnosť terapie

Úvod Preto návrat k zvieraciemu modelu:potkan • koža má špecifickú stavbu: epidermis, dermis, sval

Úvod Výhody: • vylúčenie placebo efektu • možnosť exaktného vyhodnotenia výsledkov experimentu (histológia, imunohistochémia, biomechanické skúšky pevnosti rán v ťahu) • homogenita súborov • in vivo

Cieľ Cieľom našej štúdie bolo zistiť vplyv laserového žiarenia diódového lasera (670 nm, 35J/cm2) na hojenie všetkých troch vrstiev kože potkana

Materiál a metódy Zvierací model: • potkany Sprague - Dawley • vek 6 - 8 mesiacov • n = 49 Rozdelenie do súborov: 7 skupín po 7 zvierat

Materiál a metódy Anestézia: • celková • premedikácia atropínom • kombinácia xylazín/ketamín • analgetikum tramadol

Materiál a metódy Operačný výkon

Materiál a metódy Biostimulácia: • InGaAlP diódový laser Maestro • 670 nm, 25 mW/cm2, 35 J/cm2 • stimulovaná rana - na ľavo od chrbtice • rana stimulovaná viackrát denne • dĺžka expozície: 10 min. • frekvencia ožarovania: deň OP: 4x po 10 min • nasledujúce dni: 7x denne* *Gál P., Kilík R., Špaková T., Pataky F., Sabo J., Pomfy M.,Longauer F., Hudák R.: He-Ne laser irradiation accelerates inflammatory phase and epithelization of skin wound healing in rats. Biologia. 60: 691-696

Materiál a metódy Histopatologické vyšetrenie: • vzorky odoberané zoseparátnych skupín (n=7) v 24hodinových intervaloch počasprvých 7 dní • spracovanie parafínovou technikou • Ofarbenie metódami H&E, VG, WF • semi-kvantitatívna metóda (stupnica: 0,1,2,3) • nepárový t-test

Výsledky Po 24 hodinách hojenia kontrolná rana stimulovaná rana • demarkačný lem sa formuje • demarkačný lem takmer úplne vytvorený • mierne zvýšenie počtu Fb

Výsledky Po 48 hodinách hojenia kontrolná rana stimulovaná rana • nedošloešte k premosteniu kont. epitelovou vrstvou • rany kompletne premostené súvislou vrstvou epitelových bb. • pokročilejšia neovaskularizácia

Výsledky Po 72 hodinách hojenia kontrolná rana stimulovaná rana • incízie premostené 2 – 3 vrstvami epitelových buniek, počiatky keratinizácie • regresia zápalu • incízie premostené 5 vrstvami epitelových buniek, pokročilejšia keratinizácia • viac ciev a fibroblastov

Výsledky Po 96 hodinách hojenia stimulovaná rana kontrolná rana • zhrubnutie epitelu nad incíziami, kontinuálna keratinizácia • fibroblasty vertikálne orientované k incízii • ukončenie regenerácie epidermy • zvýšenie množstva vertikálne orientovaných fibroblastov

Výsledky Po 120 hodinách hojenia kontrolná rana stimulovaná rana • menej kolagénu • amorfné usporiadanie kolagénu • viac kolagénu, počiatok remodelácie • objavenie sa centronukleárnych buniek v priečne pruhovanom svale

Výsledky Po 144 hodinách hojenia kontrolná rana stimulovaná rana • objavujesa horizontálna orientácia fibroblastov • regresia ciev v granulačnom tkanive • pretrváva vertikálna orientácia fibroblastov • počiatok reorganizácie kolagénových vlákien • objavenie sa centronukleárnych buniek

Výsledky Po 168 hodinách hojenia kontrolná rana stimulovaná rana • neosyntéza kolagénu • horizontálna orientácia fibroblastov • regresia ciev granulačného tkaniva • väčšina fibroblastov horizontálne orientovaná • regresia ciev granulačného tkaniva na minimum

Diskusia • najsignifikantnejšie zmeny počas prvých 7 dní hojenia* • štúdie potvrdzujúce pozitívny vplyv LLLT na hojenie rán: Kreisler MB et al.: redukcia bolestí u pacientov liečených laserom po zákrokoch na zubnej dreni Bisht D et al: Zvýšenie expresie kolagénu, zvýšenie mechanickej pevnosti incizionálnych rán Schlager et al: Zlepšenie liečby popálenín po LLLT a iné • štúdie, v ktorých sa nepreukázal pozitívny vplyv LLLT na hojenie rán: Smith et al., Cullum et al. *Vidinský Boris et al. Vplyv laserového žiarenia diódového lasera na hojenie chirurgických rán u potkanov. Rozhledy v Chirurgii 2005, 84, 417-421

Diskusia • veľký rozptyl optimálnych parametrov LLLT v literatúre (dávky, vlnovej dĺžky a plošnej hustoty výkonu) • optimalizácia parametrov LLLT

Záver I • urýchlenie procesu regenerácie epidermis • urýchlenie zápalovej fázy hojenia • urýchlenie proliferačnej fázy hojenia (neoangiogenézy, migrácie a proliferácie fibroblastov, syntézy kolagénu) • skorší nástup maturačnej fázy • urýchlenie hojenia priečne pruhovanej svaloviny

Záver II Klinický význam: • skrátenie doby hospitalizácie pacienta • zlepšenie estetického výsledku • predídenie možným komplikáciám v operačnej rane • zníženie rizika vzniku komplikácií v dôsledku dlhodobej hospitalizácie pacienta

Školitelia: • Prof. MUDr. Juraj Bober, CSc. • Doc. RNDr. Ján Sabo, CSc., mim. prof. • Doc. MUDr. František Longauer, CSc. Poďakovanie

ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ

Róbert Kilík * , P eter G ál , Boris Vidinský , Michal Mokrý **