Актуальность

Проблема послеоперационного дефекта кожных покровов является актуальной со времен появления первых оперативных вмешательств. Несмотря на то, что с медицинской точки зрения результат, который достигается оперативным вмешательством, может в полной мере удовлетворять хирурга, эстетическая составляющая для пациента оказывается зачастую не менее важным фактором, чем состояние его здоровья. Данная проблема особенно актуальна у женщин. Один из важных аспектов мастэктомии (МЭ) — создание условий для заживления послеоперационной раны с минимально возможными нарушениями эстетической картины и с максимальным устранением патологического процесса.

Рак молочной железы (РМЖ) в настоящее время — одно из самых распространенных онкологических заболеваний. Со времен появления хирургических вмешательств по поводу РМЖ вопрос послеоперационного закрытия дефекта стал едва ли не основным, так как зона операционной травмы может быть довольно обширной. Вовлечение в злокачественный процесс кожи многими клиницистами расценивается как неоперабельное локорегиональное распространение карциномы [1, 2]. Иногда прорастание опухолью кожи приводит к возникновению ран, язв с их вторичным нагноением, что является абсолютным противопоказанием полихимиотерапии [3, 4]. По последним данным, число таких пациенток достигает 5—10% [5—7]. Лекарственная терапия у них откладывается на неопределенные сроки, что негативно сказывается как на лимфогенной, так и на гематогенной диссеминации злокачественной опухоли. В статье обоснована необходимость оперативного этапа лечения в качестве up-front терапии, а также представлен способ закрытия дефекта кожи после МЭ и выполнено его сравнение с другими известными методиками.

Цель исследования — топографо-анатомическое, математическое и техническое обоснование методики послабляющих разрезов при замещении значительных дефектов кожи передней грудной стенки после радикальной МЭ.

Задачи:

1) сравнительный анализ различных методик замещения значительных дефектов кожных покровов после радикальной МЭ по поводу РМЖ;

2) топографо-анатомический и математический анализ особенностей дефекта кожных покровов передней грудной стенки после радикальной МЭ и предложение на основании выполненного анализа оптимальной модели кожной пластики;

3) виртуальное математическое моделирование предложенного способа и его сравнение с методикой, использованной в приведенных клинических примерах.

Материал и методы

В работу включены данные о 81 пациентке, проходившей лечение в онкологическом отделении клинической больницы им. Петра Великого СЗГМУ им. И.И. Мечникова с 2003 по 2011 г. Возраст больных варьировал от 33 до 91 года, медиана — 59 лет (95% доверительный интервал — ДИ от 54 до 64 лет), средний возраст — 60 лет (95% ДИ от 57 до 63 лет). Моложе 50 лет были 20 (24,7%) больных, в возрасте 50—59 лет — 22 (27,2%), 60—69 лет — 16 (19,8%) и 70 лет и старше — 23 (28,4%) пациентки.

В менопаузе были 72 (88,9%) пациентки, у 9 (11,1%) —менструальная функция была сохранена. Все больные имели распадающуюся опухоль с местным распространением и изъязвлением кожи (Т4), при этом стадия IIIb диагностирована у 49 (60,5%), стадия IIIc — у 10 (12,3%) и стадия IV — у 22 (27,2%) пациенток.

Метастазы в подмышечных лимфатических узлах (ЛУ) и/или во внутренних ЛУ молочной железы (МЖ) на стороне поражения (N1) диагностированы у 26 (32,1%) больных; спаянные метастазы в подмышечных ЛУ или метастазы во внутренних ЛУ МЖ на стороне поражения (N2) — у 20 (24,7%); метастазы в подключичных ЛУ или клинически определяемые метастазы во внутренних ЛУ МЖ (N3) — у 15 (18,5%) больных. Центральная часть МЖ была поражена у 17 (21%) больных, верхневнутренний квадрант — у 39 (48,1%); далее по частоте возникновения располагались нижневнутренний квадрант — 12 (14,8%) и подмышечная область — 6 (7,4%); остальные локализации выявлялись в единичных наблюдениях.

В основном больным проводилась модифицированная радикальная МЭ — 66 (81,5%) пациенткам, простая МЭ выполнена у 4 (4,9%) и санитарная ампутация — у 11 (13,6%) женщин (см. таблицу). Клинический пример представлен выполнением МЭ с последующим закрытием послеоперационного дефекта с использованием техники послабляющих разрезов. Проведено сравнение данной методики с другими различными способами замещения значительных дефектов кожных покровов передней грудной стенки, которые отображали либо перемещение лоскутов, либо изменение натяжения кожного покрова.

Примечание. МЭ — мастэктомия; МЖ — молочная железа.

Математическое моделирование методики послабляющих разрезов. С целью математического моделирования, всестороннего изучения и анализа предложенной методики ориентации послабляющих разрезов применяли программное обеспечение Abaqus CAE и программный комплекс Solidworks 2016. В программном комплексе SolidWorks 2016 была решена задача поиска фокусов гипербол и по предложенному методу построены модели зоны интереса с различными геометрическими конфигурациями послабляющих разрезов. Полученные модели импортировали в среду математического моделирования Abaqus CAE для исследования напряжений в областях послабляющих разрезов. Поиск критических значений напряжения основан на теории Мизез-Хенки, которая утверждает, что пластичный материал начинает повреждаться в местах, где напряжение по Мизесу становится равным предельному значению. Граничные условия (нагрузки и фиксация), свойства материала были одинаковыми для всех конфигураций. Для стягивания краев модели установлена постоянная концентрированная сила 800 Па.

Результаты

Срок наблюдения за больными составлял от 11 до 142 мес (в среднем 46 мес, медиана 40 мес).

В неоадъювантном режиме 39 (48,1%) пациенткам проводилась химиотерапия, 12 (14,8%) — гормонотерапия, 5 (6,2%) — лучевая терапия. Практически все больные (80 или 98,8%) получили адъювантную гормонотерапию, 28 (34,6%) — адъювантную химиотерапию.

Общая 3-летняя выживаемость пациенток составила 68,4±5,3%. Зарегистрировано 9 (11%) осложнений («событий») — рецидивы, прогрессия. Они возникали в сроки от 8 до 106 мес (в среднем 28,5 мес, медиана 17 мес). Бессобытийная выживаемость составила 62,6±5,5%.

Хирургическое лечение. При возможности проведения радикальной операции общая выживаемость (ОВ) составляла 72,1±5,6%, при невозможности ОВ снижалась до 45,5±15% (критерий χ²=3,6388; df=1; логранговый критерий 0,0493).

Адъювантная химиотерапия. При прогрессировании заболевания и нерадикальном объеме оперативного вмешательства лечение дополнялось адъювантной химиотерапией. Выживаемость в этой сложной когорте больных составила 43,8±10,1% (критерий χ²=11,4422, df=1, логранговый критерий 0,0011).

Сравнительный анализ различных способов замещения значительных дефектов кожи после радикальной МЭ

Различные способы замещения значительных дефектов кожных покровов, применяемые в настоящее время в клинической практике, можно условно разделить на две большие группы: методики, связанные с перемещением кожных лоскутов, и методики, подразумевающие изменение натяжения кожи. В данной работе будут раскрыты преимущества методики послабляющих разрезов как одного из способов изменения натяжения кожи, а также показаны результаты оперативного вмешательства с использованием данного метода. Обосновано применение методики в реальных операционных условиях.

В последнее время в оперативной практике по поводу РМЖ активно внедряются новые методы закрытия послеоперационного дефекта. Данные методики преимущественно относятся к лоскутной пластике, тем не менее каждая из них уникальна и имеет свои особенности. Одним из ярких примеров является лоскутное закрытие послеоперационного дефекта на МЖ по поводу раковой опухоли на стадии Т4М2N1, который был применен с использованием двудолевого лоскута и дополнительного разреза. Данный способ был применен Б.А. Мазаевой в 2017 г. (см. рис. 7) и дал хорошие результаты с точки зрения реконструкции, однако при данном способе затрагивается ткань здоровой МЖ, что является его существенным недостатком.

Обсуждая вопрос об «универсальном» лоскутном способе, следует особо отметить торакодорзальный способ (рис. 1), впервые описанный Iginio Tansini в 1896 г. и «реанимированный» Neveri Olivari в 1976 г. [8]. Торакодорсальный лоскут является универсальным и подходит для закрытия дефектов, локализованных в любой зоне МЖ. К преимуществам торакодорсального лоскута относятся хорошее кровоснабжение формируемого лоскута и возможность скрытия послеоперационного рубца в зоне бюстгальтера. Недостатками являются деформация контура спины и деформация сжатия (при использовании лоскута для закрытия дефектов нижней полусферы МЖ), симптом заплатки (разница текстуры кожи донорской и реципиентной зон), необходимость поворота больной во время операции [8].

При онкопластических операциях актуален также способ, который может быть использован для изменения коэффициента натяжения, такой как «bat wing», описанный И.К. Воротниковым в 2018 г. [9]. Данная техника заключается в иссечении опухоли и выполнении разрезов, которые по своей форме напоминают крылья летучей мыши, отчего данный способ получил такое название. Эти разрезы помогают снизить натяжение послеоперационной раны и, как следствие, снижают ишемию. Недостатком данной методики является то, что она не может быть применена при дефектах внушительных размеров.

Одна из ключевых методик, обеспечивающих уменьшение натяжения, — методика по Гризотти (рис. 2). Для опухолей, локализованных в центральной зоне МЖ, рекомендуется центральная сегментэктомия, описанная доктором Andrea Grisotti в 1994 г. [10]. Данная операция подразумевает иссечение опухоли вместе с сосково-ареолярным комплексом, а образовавшийся дефект закрывается перемещением и ротацией дермогландулярного лоскута и позволяет не только закрыть дефицит объема, но и создать новый сосково-ареолярный комплекс, а также максимально возможно снизить коэффициент натяжения. Недостатком этого способа также является невозможность применения в условиях наличия обширного дефекта.

Идея улучшения эстетической картины и заживления послеоперационных дефектов известна со времен Лангера, который впервые описал Z-образный метод закрытия дефектов (рис. 3). Смысл данного метода заключался в том, что путем перемещения треугольников геометрически увеличивалась площадь поверхности закрытия дефекта. Тем не менее данный способ успешно применяется до сих пор, хотя довольно сложно минимизировать эстетический дефект после его применения.

Метод перемещения лоскутов довольно практичен и несложен в выполнении, но данный вид пластики — не лучшее решение при закрытии объемных дефектов, таких как постмастэктомический. Это объясняется не только объемом дефекта, но и физиологической составляющей кожных покровов грудной клетки. Одна из таких составляющих — линии наилучшей релаксации кожи (ЛНРК). Эти линии параллельны ходу коллагеновых волокон, и именно поэтому, а также из-за специфического расположения эластиновых волокон данная методика не является лучшим решением при закрытии дефекта после радикальной МЭ (рис. 4). Использование данного метода в условиях недостаточного размера лоскута приводит к гипертрофическому рубцу, избыточному натяжению, ишемии и ухудшению заживления раны.

Несмотря на то что данный метод создает дополнительную площадь закрытия дефекта, он нарушает физиологическую структуру кожных покровов, а также требует захвата соседних зон. Более того, данный метод рассчитан на наличие обширных лоскутов, мобилизация которых после радикальной МЭ может быть значительно затруднена. На рис. 5 приведен пример послеоперационного закрытия дефекта с использованием лоскутной пластики [11]. При этом способе используются прилежащие ткани, в данном случае — ткань соседней МЖ. Несмотря на хороший реконструктивный результат, способ деформирует кожу передней грудной стенки, а послеоперационные рубцы в области груди находятся практически перпендикулярно (в случае вертикального разреза) или под некоторым углом, что ухудшает послеоперационную эстетическую картину. Таким образом, использование данного способа не только изменит расположение ЛРНК, но и приведет к деформации внешнего вида грудной клетки. Кроме того, при избыточном натяжении возможна компрессия сосудов, что вызовет ишемию раны, а также компрессию лимфатических путей. Избыточное натяжение снижает как приток артериальной крови к дефекту, так и ангиогенез, что ведет к снижению пролиферации фибробластов, а соответственно, ухудшает заживление раны.

Таким образом, один из важных аспектов данной проблемы — как можно меньше воздействовать на физиологию кожи и заживления, снизив при этом степень ишемии раны и учитывая эстетическую картину послеоперационного дефекта. Из этого следует, что любое перемещение лоскутов при обширных дефектах — не оптимальный вариант решения данной проблемы. Кроме того, любой вариант пластики, связанный с перемещением кожных лоскутов, гарантированно повреждает основные источники кровоснабжения кожи передней грудной стенки — перфорантные ветви передних и задних межреберных артерий, которые в силу своих топографо-анатомических особенностей (короткая длина, расположение в межреберьях) не могут сколько-нибудь значимо смещаться при мобилизации лоскута.

Увеличение площади закрытия дефекта — не единственный способ решения данной проблемы. Существуют методики, при которых ЛРНК не деформируются, а дополнительная площадь поверхности появляется за счет снижения коэффициента натяжения. Одним из подобных методов является способ горизонтальной редукционной маммопластики по Silverstein (рис. 6) [8]. Данная методика может быть использована при наличии небольших дефектов, однако при радикальной МЭ такими разрезами элементарно не уменьшить коэффициент натяжения максимально возможной степени.

Устранение значительного дефекта кожных покровов с применением методики послабляющих разрезов

Из представленного обзора можно сделать вывод, что нанесение серии небольших послабляющих разрезов является одним из оптимальных способов решения проблемы закрытия и заживления раны после перенесенной радикальной МЭ с наличием большого кожного дефекта. Описание данного метода далее рассмотрено на примере клинического случая.

Больная М., 44 лет, поступила в отделение с диагнозом «рак левой молочной железы» (рис. 7, а). При клинико-инструментальном обследовании диагностирована IV стадия заболевания с метастатическим поражением легких, сT4N1M1 (рис. 7, б).

Неоадъювантная полихимиотерапия состояла из 6 циклов по схеме FDC: циклофосфамид (500 мг/м² внутривенно в 1-е сутки), доксорубицин (50 мг/м² внутривенно в 1-е сутки) и фторурацил (500 мг/м² внутривенно в 1-е сутки) с последующим переходом на паклитаксел (80 мг/м² внутривенно еженедельно, 12 введений).

Через 122 дня от начала системного лечения выполнено оперативное пособие в объеме санитарной ампутации левой МЖ; операция не являлась радикальной и включала только удаление органа с опухолью; при этом регионарные ЛУ и грудные мышцы были оставлены (рис. 7, в, г).

По причине наличия обширного послеоперационного дефекта были выполнены послабляющие разрезы — насечки на коже по сторонам раны параллельно длинной ее оси (рис. 7, д, е). Как видно из рис. 7, е, удалось достичь существенного снижения коэффициента натяжения. Данное суждение может быть визуально подтверждено тем, что зона отека наблюдается только в небольшой части центрального нижнего края послеоперационной раны. Учитывая внушительный размер дефекта, данный способ является одним из наилучших с точки зрения послеоперационного заживления раны и создания эстетической картины, так как послабляющие разрезы выполнены в проекции линий Лангера. В последующем возможно выполнение множественной вторичной лазерной пластики.

Морфологически у данной больной верифицирован инвазивный протоковый рак, трижды — негативный с высоким индексом пролиферативной активности (82%).

Топографо-анатомическое и математическое обоснование применяемой методики

Нанесение послабляющих разрезов — одна из наименее травматичных и в то же время довольно эффективных методик устранения значительных послеоперационных дефектов кожных покровов передней грудной стенки. Несмотря на широкое распространение этой методики, в настоящее время не существует четкого метода определения оптимальной локализации «послабляющих» разрезов. С целью устранения этой неопределенности нами выполнены математическое моделирование и создание оптимальной, по нашему мнению, физической модели, а также сравнение последней со способом нанесения послабляющих разрезов, ориентированных по большому диаметру раны.

Как видно на рис. 8, дефект кожных покровов после радикальной МЭ приближается по форме к эллипсу. А ввиду того, что линии Лангера вокруг МЖ располагаются в виде концентрических конфокальных эллипсов (рис. 9), оптимальный вектор тяги каждой точки периметра раны должен соответствовать нормали этой точки эллипса, при этом траектория смещения каждой точки к прямой b при стягивании раны будет соответствовать конфокальной гиперболе, проходящей через соответствующую точку (см. рис. 9). В то же время оптимальная ориентация каждого конкретного разреза будет задаваться периметром конфокального эллипса, расположенного за пределами зоны кожного дефекта, а центры предполагаемых разрезов — местами пересечений серии заданных конфокальных гипербол и эллипсов (рис. 10).

Согласно нашей гипотезе критические значения напряжений в областях разрезов зависят от геометрического расположения этих разрезов (далее — геометрическая конфигурация). С целью всестороннего изучения и анализа применяемой методики был выполнен конечно-элементный анализ области интереса для исследования нагрузок в тканях при различных геометрических конфигурациях послабляющих разрезов. В программном комплексе SolidWorks 2016 была решена задача поиска фокусов гипербол и по предложенному методу построены модели зоны интереса с различными геометрическими конфигурациями послабляющих разрезов и с допущением: исследуемый участок упрощен до параллелепипеда (рис. 11).

Полученная модель импортировалась в среду математического моделирования Abaqus CAE для исследования напряжений в областях послабляющих разрезов. Поиск критических значений напряжения основан на теории Мизез-Хенки, которая утверждает, что пластичный материал начинает повреждаться в местах, где напряжение по Мизесу становится равным предельному значению. Исходя из этого нами была сформирована задача — подобрать геометрическую конфигурацию послабляющих разрезов таким образом, чтобы значение критических значений напряжения было максимальным и при этом сохранялась возможность стягивать края раны. Граничные условия (нагрузки и фиксация), свойства материала были одинаковыми для всех конфигураций (рис. 12). Для стягивания краев модели установлена постоянная концентрированная сила 800 Па.

Были приняты следующие механические свойства модели: коэффициент Пуассона — 0,2, модуль Юнга — 2 МПа; было допущено, что материал изотропен [12]. Сгенерированная сетка конечных элементов неструктурирована и содержит 41 430 гексаэдров (рис. 13).

Были созданы 3 подобные модели: модель a, имитирующая предлагаемую геометрическую конфигурацию с расположением центров разрезов в точках пересечения конфокальных эллипсов и гипербол, модель b, послабляющие разрезы в которой располагаются без определенного порядка (на усмотрение хирурга), и модель c, аналогичная предыдущей, но с большим количеством разрезов. Общее количество послабляющих разрезов в модели a составило 84, в модели b — 60, а в модели с — 90 (рис. 14). Для всех 3 моделей было смоделировано 15-секундное стягивание краев с шагом 0,02 с. Результаты, полученные в процессе эпюры, можно интерпретировать как подтверждение нашей гипотезы: критическое значение напряжения в модели a с предложенной нами геометрической конфигурацией выше (374,4 Па), чем в модели b с послабляющими разрезами, ориентированными по большому диаметру (365,4 Па) и аналогичной модели с (330,0 Па). Кроме того, объем тканей с высоким значением напряжения меньше у нашей модели (см. рис. 14). Особое внимание стоит уделить значению деформации. Предложенная нами модель демонстрирует большую способность деформироваться: значение deformation scale factor составляет +3,485е+03 (см. рис. 14, а). Значение этого же параметра для модели b составляет +3,461е+03 (см. рис. 14, б) и +3,355е+03 для модели c (см. рис. 14, в).

Заключение

1. При небольших по размеру опухолях локальных стадий T1—T3 без отдаленного метастазирования, даже с прорастанием в подкожную жировую клетчатку и кожу в качестве up-front терапии необходимо проводить оперативный этап лечения. При раке с отдаленными метастазами, особенно висцеральными, а также при статусе лимфатических узлов N3 показано неоадъювантное системное лечение (химиогормонотерапия). Небольшое количество рецидивов в исследуемой когорте женщин (11%) указывает на то, что большинство распадающихся опухолей могут быть удалены радикально.
2. Нанесение серии послабляющих разрезов является одним из оптимальных способов решения проблемы закрытия обширных дефектов кожи передней грудной стенки и заживления раны после перенесенной радикальной мастэктомии.
3. Предложенная математическая модель ориентации и расположения послабляющих разрезов позволяет уменьшить операционную травму, а также за счет большей способности к деформации более эффективно сводить края послеоперационного дефекта с меньшей вероятностью формирования зон повышенного натяжения кожи, что в конечном итоге будет способствовать лучшим условиям заживления раны и формированию оптимального косметического эффекта.

Перспективы дальнейшей разработки темы

Планируется создание программного обеспечения, способного распознавать края дефекта кожи передней грудной стенки и на основании расчета геометрических характеристик дефекта строить карту оптимального расположения послабляющих разрезов для его ликвидации.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — С.Н. Садыгова, Э.Э. Топузов, А.А. Смирнов.

Сбор и обработка материала — С.Н. Садыгова, А.А. Смирнов, Е.М. Трунин, В.В. Татаркин, А.Л. Овсепьян, Н.В. Щемеров, П.А. Блейк.

Написание текста — Э.Э. Топузов, А.А. Смирнов, П.А. Блейк.

Редактирование — Э.Э. Топузов, А.А. Смирнов, П.А. Блейк.

Participation of authors:

Concept and design of the study — S.N. Sadygova, E.E. Topuzov, A.A. Smirnov.

Data collection and processing — S.N. Sadygova, A.A. Smirnov, E.M. Trunin, V.V. Tatarkin, A.L. Ovsepyan, P.A. Blake, N.V. Shchemerov.

Text writing — E.E. Topuzov, A.A. Smirnov, P.A. Blake.

Editing — E.E. Topuzov, A.A. Smirnov, P.A. Blake.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.