Terapia nTerapia níízkointenzitnzkointenzitnýmým laserovlaserovýým m žžiareniareníím ako jeden z m ako jeden z

momožžnnýých terapeutickch terapeutickýých ch

prpríístupovstupov pri hojení rán pri hojení rán

Róbert KilíkRóbert Kilík**, P, Peter Geter Gálál****, Boris , Boris VidinskýVidinský****, Michal Mokrý, Michal Mokrý****

Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v KošiciachI. chirurgická klinika LF UPJŠ*

Ústav lekárskej biofyziky LF UPJŠ**

ÚvodÚvod

chirurgia a ranychirurgia a rany po porušení integrity tkaniva, buď v rámci po porušení integrity tkaniva, buď v rámci

chirurgického výkonu alebo v dôsledku poranenia, je chirurgického výkonu alebo v dôsledku poranenia, je primárnou snahou každého organizmu zastavenie primárnou snahou každého organizmu zastavenie krvácania, prevencia infekcie a obnovenie krvácania, prevencia infekcie a obnovenie tkanivovej integrity a funkcie tkanivovej integrity a funkcie

proces hojenia rán sa líši podľa typu tkaniva, proces hojenia rán sa líši podľa typu tkaniva, v ktorom prebieha, nezávisí však od formy v ktorom prebieha, nezávisí však od formy

poraneniaporanenia

ÚvodÚvod

Hojenie rany – nahradenie mŕtveho tkaniva živým tkanivom

Hojenie rany

Regenerácia

Reparácia

Hojenie rany – základný homeostatický proces organizmu v odpovedi na poranenie*

*Lazar J. et al.: Essentials of Surgery: Scientific Principles and Practice, 2nd edition, Lippincott Williams & Wilkins Publishers, 1997, 69-78

ÚvodÚvod

regeneráciaregenerácia -- nahradenie poraneného tkaniva nahradenie poraneného tkaniva takým istým tkanivomtakým istým tkanivom – zahojenie – zahojenie ad integrumad integrum (napr. epidermis)(napr. epidermis)

rreparáciaeparácia - nahradenie poraneného tkaniva - nahradenie poraneného tkaniva granulačným tkanivom a výsledkom takéhoto granulačným tkanivom a výsledkom takéhoto procesu je procesu je vznik jazvyvznik jazvy (napr. dermis) (napr. dermis)

ÚvodÚvod

Fázy hojenia rany:Fázy hojenia rany:

zápalová (0. – 5.- deň)zápalová (0. – 5.- deň)

proliferačná (proliferačná (33..-14-14.. deň deň))

maturačnámaturačná ( 6., 7., deň - …) ( 6., 7., deň - …)

ÚvodÚvod

primárne hojenie ranyprimárne hojenie rany (sanatio per primam (sanatio per primam intentionem) - intentionem) - rezné rany bez infekcie, ktorých rezné rany bez infekcie, ktorých okraje k sebe tesne priliehajúokraje k sebe tesne priliehajú

sekundárne hojenie ranysekundárne hojenie rany (sanatio per secundam (sanatio per secundam intentionem) – otvorené alebo infikované ranyintentionem) – otvorené alebo infikované rany

cieľom väčšiny chirurgických postupov je dosiahnuť cieľom väčšiny chirurgických postupov je dosiahnuť sanatio per primam intentionemsanatio per primam intentionem

ÚvodÚvod

Systémové faktorySystémové faktory výživavýživa nedostatok proteínovnedostatok proteínov deficit vitamínu Cdeficit vitamínu C Diabetes mellitusDiabetes mellitus hormónyhormóny glukokortikoidyglukokortikoidy estrogényestrogény nádorové ochorenianádorové ochorenia vysoký vek pacientavysoký vek pacienta

Lokálne faktoryLokálne faktory infekcia v raneinfekcia v rane poruchy cirkulácieporuchy cirkulácie anémiaanémia hypoxiahypoxia cudzie telesá v ranecudzie telesá v rane expozícia ionizujúcemu expozícia ionizujúcemu

žiareniužiareniu

Faktory negatívne ovplyvňujúce priebeh hojenia

ÚvodÚvod

Biostimulácia (Low – Level Laser Therapy – Biostimulácia (Low – Level Laser Therapy – LLLT)LLLT)

patrí do skupiny fotochemických interakcií patrí do skupiny fotochemických interakcií laserového žiarenia s tkanivami živých organizmovlaserového žiarenia s tkanivami živých organizmov

60-te roky 20. storočia (Mester et al.)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.

ÚvodÚvod

BiostimuláciaBiostimulácia neznámy molekulový mechanizmusneznámy molekulový mechanizmus predpokladá sa pôsobenie na vnútornej membráne predpokladá sa pôsobenie na vnútornej membráne

mitochondrií, výsledkom je zintenzívnenie mitochondrií, výsledkom je zintenzívnenie bunkového dýchaniabunkového dýchania

efekt závisí od dávky, vlnovej dĺžky a plošnej efekt závisí od dávky, vlnovej dĺžky a plošnej hustoty výkonuhustoty výkonu

napriek tomu sa v klinických štúdiách často popisuje napriek tomu sa v klinických štúdiách často popisuje neúčinnosť terapieneúčinnosť terapie

ÚvodÚvod

Preto návrat k zvieraciemu modelu:Preto návrat k zvieraciemu modelu: potkanpotkan koža má špecifickú stavbu: epidermis, dermis, sval

ÚvodÚvod

Výhody:Výhody:

vylúčenie placebo efektuvylúčenie placebo efektu možnosť exaktného vyhodnotenia výsledkov možnosť exaktného vyhodnotenia výsledkov

experimentu (histológia, imunohistochémia, experimentu (histológia, imunohistochémia, biomechanické skúšky pevnosti rán v ťahu)biomechanické skúšky pevnosti rán v ťahu)

homogenita súborovhomogenita súborov

in vivoin vivo

CieľCieľ

Cieľom našej štúdie bolo zistiť vplyv

laserového žiarenia diódového lasera

(670 nm, 35 J/cm2) na hojenie všetkých

troch vrstiev kože potkana

Materiál a metódyMateriál a metódy

Zvierací model: potkany Sprague - Dawley vek 6 - 8 mesiacov n = 49

Rozdelenie do súborov: 7 skupín po 7 zvierat

Materiál a metódyMateriál a metódy

Anestézia:Anestézia: celkovácelková premedikácia atropínompremedikácia atropínom kombinácia xylazín/ketamínkombinácia xylazín/ketamín analgetikum tramadolanalgetikum tramadol

Materiál a metódyMateriál a metódyOperačný výkon

Materiál a metódyMateriál a metódy

Biostimulácia:Biostimulácia:

InGaAlP diódový laser MaestroInGaAlP diódový laser Maestro 670 nm, 25 mW/cm670 nm, 25 mW/cm22, 35 J/cm, 35 J/cm22

stimulovaná rana - na ľavo od chrbticestimulovaná rana - na ľavo od chrbtice rana stimulovaná viackrát dennerana stimulovaná viackrát denne dĺžka expozície: 10 min.dĺžka expozície: 10 min. frekvencia ožarovania: deň OP: 4x po 10 minfrekvencia ožarovania: deň OP: 4x po 10 min nasledujúce dni: 7x dennenasledujúce 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 metódyMateriál a metódy

Histopatologické vyšetrenie:Histopatologické vyšetrenie: vzorky odoberané zovzorky odoberané zo separátnych skupín (n=7) separátnych skupín (n=7)

v 24v 24 hodinových intervaloch počashodinových intervaloch počas prvých 7 dníprvých 7 dní spracovanie parafínovou technikouspracovanie parafínovou technikou Ofarbenie metódami HOfarbenie metódami H&E, VG, WF&E, VG, WF semi-kvantitatívna metóda (stupnica: 0,1,2,3)semi-kvantitatívna metóda (stupnica: 0,1,2,3) nepárový t-testnepárový t-test

VýsledkyVýsledky

Po 24 hodinách hojenia

kontrolná rana stimulovaná rana

demarkačný lem sa formuje

demarkačný lem takmer úplne vytvorený

mierne zvýšenie počtu Fb

VýsledkyVýsledky

Po 48 hodinách hojenia

kontrolná rana stimulovaná rana

nedošlo ešte k premosteniu kont. epitelovou vrstvou

rany kompletne premostené súvislou vrstvou epitelových bb.

pokročilejšia neovaskularizácia

VýsledkyVýsledkyPo 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

VýsledkyVýsledky

Po 96 hodinách hojenia

kontrolná rana stimulovaná rana

zhrubnutie epitelu nad incíziami, kontinuálna keratinizácia

fibroblasty vertikálne orientované k incízii

ukončenie regenerácie epidermy

zvýšenie množstva vertikálne orientovaných fibroblastov

VýsledkyVýsledkyPo 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 pretrváva vertikálna orientácia fibroblastov

počiatok reorganizácie kolagénových vlákien

objavenie sa centronukleárnych buniek

objavuje sa horizontálna orientácia fibroblastov regresia ciev v granulačnom tkanive

VýsledkyPo 168 hodinách hojenia

kontrolná rana stimulovaná rana väčšina fibroblastov horizontálne orientovaná

regresia ciev granulačného tkaniva na minimum

neosyntéza kolagénu

horizontálna orientácia fibroblastov

regresia ciev granulačného tkaniva

DiskusiaDiskusia

najsignifikantnejšie zmeny počas prvých 7 dní hojenianajsignifikantnejšie zmeny počas prvých 7 dní hojenia** štúdie potvrdzujúce pozitívny vplyv LLLT na hojenie rán: štúdie potvrdzujúce pozitívny vplyv LLLT na hojenie rán:

Kreisler MB et al.: redukcia bolestí u pacientov Kreisler MB et al.: redukcia bolestí u pacientov liečených laserom po zákrokoch na zubnej dreniliečených laserom po zákrokoch na zubnej dreni

Bisht D et al: Zvýšenie expresie kolagénu, zvýšenie Bisht D et al: Zvýšenie expresie kolagénu, zvýšenie mechanickej pevnosti incizionálnych ránmechanickej pevnosti incizionálnych rán

Schlager et al: Zlepšenie liečby popálenín po LLLTSchlager et al: Zlepšenie liečby popálenín po LLLT a inéa iné štúdie, v ktorých sa nepreukázal pozitívny vplyv LLLT na štúdie, v ktorých sa nepreukázal pozitívny vplyv LLLT na

hojenie rán:hojenie rán: Smith et al., Cullum et al.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

DiskusiaDiskusia

veľký rozptyl optimálnych parametrov LLLT v veľký rozptyl optimálnych parametrov LLLT v literatúre (literatúre (dávky, vlnovej dĺžky a plošnej hustoty dávky, vlnovej dĺžky a plošnej hustoty výkonuvýkonu))

optimalizácia parametrov LLLToptimalizácia parametrov LLLT

Záver IZáver I

urýchlenie procesu regenerácie epidermisurýchlenie procesu regenerácie epidermis

urýchlenie zápalovej fázy hojeniaurýchlenie zápalovej fázy hojenia urýchlenie proliferačnej fázy hojenia urýchlenie proliferačnej fázy hojenia

(neoangiogenézy, migrácie a proliferácie (neoangiogenézy, migrácie a proliferácie fibroblastov, syntézy kolagénu)fibroblastov, syntézy kolagénu)

skorší nástup maturačnej fázyskorší nástup maturačnej fázy

urýchlenie hojenia priečne pruhovanej svalovinyurýchlenie hojenia priečne pruhovanej svaloviny

Záver IIZáver II

Klinický význam:Klinický význam:

skrátenie doby hospitalizácie pacientaskrátenie doby hospitalizácie pacienta

zlepšenie estetického výsledkuzlepšenie estetického výsledku

predídenie možným komplikáciám v operačnej ranepredídenie možným komplikáciám v operačnej rane

zníženie rizika vzniku komplikácií v dôsledku zníženie rizika vzniku komplikácií v dôsledku

dlhodobej hospitalizácie pacientadlhodobej hospitalizácie pacienta

Poďakovanie

Školitelia: Prof. MUDr. Juraj Bober, CSc.

Doc. RNDr. Ján Sabo, CSc., mim. prof.

Doc. MUDr. František Longauer, CSc.

ĎAKUJEM

ZA

POZORNOSŤ