HU203276B - Device and method for determining the cicatrical capacity of cut wounds or connective tissues - Google Patents

Description

A találmány tárgya készülék és eljárás vágott sebek hegesedő képességének meghatározására.

A szövet hegesedési folyamata másodperceken belül megkezdődik attól számítva, hogy egy seb keletkezik, vagy egy műtétet megkezdenek, és folytatódik a vér koagulációjával és a legkülönbözőbb biológiai reakciólánccal a kötőszövet hegesedése irányában. Ami kezdetben egy sejtekben túltengő, laza és mechanikailag instabil szövet volt, mind a szilárdabb és szilárdabb szövetté válik, amint a napok és hetek múlnak. Lassanként ennek a szövetnek az anyagcseréje lassabb lesz. A hegesedett szövet mikroszkopikus szövetszerkezetét, végső alakját és méretét a beteg kora, neme, általános anyagcseréje és a helyi szövetvastagság határozza meg.

Állatkísérletekkel be lehet mutatni, hogy az első napok alatt a seb környezetében megjelenő sejtek mennyisége és azok relatív kvantitatív aránya a gyógyulás folyamatát hetekkel előre meghatározza. Kísérleti állatokkal továbbá lehetőség van arra is, hogy tanulmányozzák a szövetek helyi gyógyulási sebességét több különböző módon, a sebből magából, amire embereknél eddig nem volt mód. Klinikai becslések szerint a szövetek hegesedése vagy sikerül, vagy nem. Egy zárt, vágott sebből semmiféle információt nem lehet nyerni a gyógyulás lelassulására, valamint ennek okára vonatkozóan.

Ismeretes egy készülék és egy eljárás, amellyel vágott sebekből sebsejteket lehet gyűjteni (Viljanto, J., J. Surg. Rés. 20 (1979) 115-119. old.). Ennél az ismert módszernél a sebbe egy vékony szilikonkaucsuk csövet helyeznek el, amelynek egyik végén cellulóz szivacs van, hogy a sebsejtekből egy mintát vegyen ki, analízis céljából.

A találmány feladata, hogy ezt a készüléket és eljárást tökéletesítse, és olyan megbízhatóan működő, szövethegesedést vizsgáló készüléket, valamint eljárást hozzon létre, amely megbízhatóan reprodukálható, és amelynél az analízis eredményeinek pontossága javul, és alkalmazása egyszerű.

A találmány szerint ezt a feladatot olyan készülék segítségével oldjuk meg vágott sebek hegedőképességének meghatározására, amely hajlékony kapilláris csövet tartalmaz, amely szokásos módon van a sebbe behelyezve, és a csőnek a sebben maradó vége cellák kötődésére és növekedésére szolgáló szivaccsal van ellátva. A találmány értelmében a kapilláris csőnek legalább a seb belsejében maradó vége legalább egy belső horonnyal van ellátva és a szivacs nedvességre expandáló viszkóz cellulóz szivacs, amelyben egymással közlekedő makro- és mikropólusok vannak. A találmány szerinti kapüláris cső belső kialakítása olyan, hogy szilárd kapcsolatot biztosít a szivacs és a cső vége között, és ugyanakkor a sejteket tartalmazó sebváladék szabadon tud a kapilláris csőbe és a szivacsba belépni és abban mozogni.

Egy előnyös kivitelnél a kapilláris cső belseje négy, lényegében egyenlő méretű horonyra van osztva. Ezáltal két szemben lévő horonypárt kapunk, amelyek között gerincek vannak és ezek rögzítik a szivacsdarabot.

A viszkóz cellulóz szivacs előnyösen négyszögletes keresztmetszetű, és úgy van méretezve, hogy amikor száraz, a kapilláris cső egyik hornyától a szembenlévő horonyig ér, és az oldalsó hornyok szabadon maradnak a viszkóz szivacs expandált helyzetében is úgy, hogy a folyadék szabadon tudjon áramlani ezekben az oldalsó hornyokban. A kapillá5 ris cső előnyösen szilikongumiból készül.

A találmány a vágott sebek hegesedőképességének meghatározására szolgáló eljárásra is vonatkozik, amikor s sejtek megtapadására és növekedésére szolgáló szivacs van egy kapilláris csőre szerelve, amely a sebbe van behelyezve mintavétel céljából. A találmány értelmében, a mintavétel után a szivacsot megfelelő őblítőfolyadékkal megfelelő öblítést sebességgel és megfelelő mennyiségű öblítő folyadékkal öblítjük, majd a sejtes szuszpenziót önmagában ismert módon kezeljük, hogy a sejteket differenciáltai megszámoljuk és a kapott eredményt a referenciaértékekkel összehasonlítjuk. Az összehasonlítást előnyösen komputerrel végezzük

A találmány szerinti készülékkel lehetőség van arra, hogy már a gyógyulás korai szakaszában, általában 48 óra után egy jellegzetes sejtfajtát kapjunk, amely a várható gyógyulásnak elébevág. További kezeléssel és a sejtek differenciális számolásával meg lehet állapítani, hogy a vizsgált beteg sebének gyógyulása úgy megy-e végbe, amint az a korától és nemétől függően elvárható. Hogyha valamiféle rendellenesség van a helyi citológiai reagálásnál a gyógyulás korai szakaszában, akkor a legtöbb esetben annak klinikai jelentőségét ki lehet deríteni. Ha a probléma abban van, hogy a zavart a tápanyag, vagy a nyomelem hiánya okozza, akkor ez legalább részben helyrehozható a gyógyulás folyamata alatt.

A sebsejtek analízisének célja nemcsak az, hogy a vizsgált seb gyógyulását előre meg lehessen hatá35 rozni. A citológiai reagálás elsősorban is felfedi a vizsgált egyén reagáló képességét és ellenálló képességét az egész gyógyulási folyamat alatt. Azt mondják, hogy a seb hegesedése egy jelzőszám az ember teljes vitalitására, mivel az összes vércella, a kötő40 szövetsejt, valamint egy tucat különböző enzim, katalizátor és közbenső anyag koordinált, kombinált hatását igényli.

Annak érdekében, hogy a sebanalízist megbízhatóan reprodukálni lehessen, a sebsejteket gyűjtő ké45 szüléket szabványosítani kell. Ez különösen igaz a szilikon-gumicső belsejébe helyezett cellulóz szivacs esetében. A sejtek rendkívül érzékenyek arra, ha a szivacs pórus-méreteiben vagy felületi szövetszerkezetében a legkisebb változás következik be.

Ezért a szivacs szövetszerkezetének homogénnek és méretében pontosan meghatározottnak kell lenni, még mikroszkóp! vizsgálatokkal mérve is.

Az analízis értelmezése gyakorlatilag nem lehetséges adatfeldolgozó technológia nélkül. A talál55 mány szerinti eljárás megkönnyíti a sejtanalízisből kapott információk elkészítését és klinikai felhasználásra alkalmassá tételét néhány percen belül, attól számítva, hogy az adatot a komputer terminálja szolgáltatja. Ezután lehetőség van arra, hogy folya60 matosan növő anyagot gyújtsunk abból a célból, hogy a szövetek gyógyulását befolyásoló kóros és örökölt hatásokat megállapítsuk.

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti készülék példakénti kiviteli alakját tüntetik fel.

-2HU 203276Β

4

Az 1. ábra a készüléket mutatja védőcsomagolásba burkolva.

A 2. ábra a készüléket mutatja a sebbe behelyezve.

A 3. ábra a kapilláris cső szivacs felé mutató végét ábrázolja, hosszanti metszetben, nagyobb léptékben.

A 4. ábra a 3. ábra szerinti kivitelt ábrázolja, amikor azonban a szivacs folyadékkal van átitatva.

A 4a. ábra a 4. ábra szerinti cső keresztmetszetét ábrázolja.

Az 5. ábra az ismert szivacs esetében a makro- és mikropórusokban az eloszlási görbét mutatja.

A 6. ábra az eloszlási görbét mutatja a makro és mikropórusokban a találmány szerinti szivacs esetében.

A találmány szerinti készülék hajlékony 1 kapilláris csövet tartalmaz, amely előnyösen szilikon-gumiból készül, és amelynek egyik végére sejteket gyűjtő 2 szivacs van szerelve. Használat céljából az 1 kapilláris csövet átlátszó 3 védőburkolatba helyezzük, amelybe az 1 kapilláris cső a fenékhez van rögzítve védőfilmek segítségével. Alkalmazás céljából a védőfilmeket az 1 kapilláris cső végéről le lehet tépni, amint az az 1. ábrán látható és több ilyen kapilláris csomagot lehet egymás mellé rakni és egyenként eltávolítani.

A csomagból eltávolított 1 kapilláris csövet a sebbe helyezzük,amintaza2.ábránlátható.Az 1 kapilláris csövet ebben a helyzetben kb. 48 órát tartjuk úgy, hogy folyadék gyűljön össze az 1 kapilláris csőbe, és abszorbeálódjon a 2 szivacsba.

Fontos, hogy az 1 kapilláris cső és a 2 szivacs alakja olyan legyen, hogy a 2 szivacs expandált állapotában is a helyén maradjon. Az is fontos, hogy a sebből jövő váladék képes legyen szabadon áramolni az 1 kapilláris csőben, és azt az expandált 2 szivacs ne zárja el. A 3. és 4. ábrákon látható kivitelnél az 1 kapilláris csőben legalább egy belső 4,6 horony van. A 3. és 4. ábrákon látható kivitelnél a 4,6 hornyok száma négy, amely 4,6 hornyok közül kettőkettő egymással szemben helyezkedik el. így a 4,6 hornyok között 5 gerincek képződnek, amelyek az 1 kapilláris cső közepe felé mutatnak.

Az 1 kapilláris csőbe behelyezett 2 szivacs négyszögletes keresztmetszetű és úgy van behelyezve, hogy a keresztmetszet szemben lévő végei az 1 kapilláris cső belső 4 hornyaiba nyúlnak be, míg a másik pár 6 hornyot szabadon hagyják. Ezenfelül a 2 szivacs úgy van behelyezve az 1 kapilláris csőbe, hogy expandált állapotában ne nyúljon ki az 1 kapilláris csőből (lásd 4. ábra).

Amikor az 1 kapilláris csövet a 2 szivacsával együtt behelyezzük a sebbe, a seb váladéka akadálytalanul be tud lépni az 1 kapilláris csőbe, annak következtében, hogy a 2 szivacs mindegyik oldalán van egy 6 horony. A 4 és 6 hornyok közötti 5 gerincek megakadályozzák a 2 szivacsot abban, hogy behatoljon az oldalsó 6 hornyokba, amelyek szabadon maradnak, és megkönnyítik a sebből jövő váladék beáramlását az 1 kapilláris csőbe.

Annak érdekében, hogy jó eredményt érjünk el a viszkóz anyagból lévő 2 szivacsnak a lehető leghomogénebbnek kell lenni. Olyan mikro- és makropórusokat kell tartalmaznia, amelyek egymással közlekednek úgy, hogy a sejtek képesek legyenek az egyik pórusból a másikba vándorolni. A 2 szivacsnak ezenkívül ldinikaílag tisztának kell lennie, és ilyennek kell lennie az 1 kapilláris csőnek is. Ebben a vonatkozásban makropórasok alatt olyan pórusokat értünk, amelyeknek átmérője 1,0 mm nagyságrendű mikropórusok alatt pedig olyanokat, amelyeknek átmérője vagy lineáris mérete 10 μΐη nagyságrendű. Mivel a 2 szivacs célja, hogy összegyűjtse a sejteket a sebészeti sebből és azoknak természetes tenyészközeget biztosítson, szövetszerkezetének elsődleges fontossága van a találmány szempontjából, és meghatározó a 2 szivacs szerepét illetően. A működés szempontjából nagyon fontos a mikro- és makropórasok közötti arány, a pórusok megfelelő mérete és alakja, valamint a pórusok válaszfalaiban a nyílások mérete és alakja, hogy megkönnyítsék a sejtek vándorlását az egyik pórusból a másikba.

Ha az emberi testet vizsgáljuk, akkor gyakorlati okokból kis készüléket kell alkalmazni, így tehát a viszkóz szivacsnak is kicsinek kell lennie. Ahhoz, hogy jó eredményt érjünk el, az alkalmazott viszkóz szivacsnak a lehető leghomogénebbnek kell lenni. Ennek előfeltétele, hogy a szivacs pórusméretének eloszlásában a lehető legkisebb fluktuáció legyen. A mikro- és makropórus-eloszlások csúcsainak a lehető legkeskenyebbnek kell lennie. Egy nagyon nagy makropórus jelenléte a 2 szivacsban az egész analízist semmissé teheti.

Az iparilag előállított szivacsokban a makropórasok túl nagyok a jó működés szempontjából, és megakadályozzák, hogy a sejtek a pórusok falához kötődjenek, azonkívül a makropórasok eloszlása is túl széles (lásd 5. ábra). A jó működés szempontjá35 ból nagyon fontos, hogy a mikropórusok minél nagyobbak legyenek, eloszlásuk 5-15 pm nagyságrenden belül legyen, a makropórasok minél kisebbek legyenek, eloszlásuk 0,4-0,9 mm nagyságrenden belüli legyen (6. ábra).

A viszkóz cellulóz szivacs gyártása önmagában ismert. így a mikro- és makrópórusokat tartalmazó, találmány szerinti szivacs gyártása az ismert eljárási lépésekkel a következőképpen történik:

Száltartalmú speciális viszkózhoz szitált nátri45 um-szulfát kristályt adunk hozzá vákuum alatt. A viszkózt megszilárdítjuk, és a nátrium-szulfát kristályt feloldással eltávolítjuk. A szivacsot fehérítjük és sajtoljuk, szárítjuk, és megfelelő méretű darabokra vágjuk.

A mintavételt követően az 1 kapilláris cső végét öblítő készülékhez csatlakoztatjuk, ahol a 2 szivacsot öblítjük, hogy a benne összegyűjtött sejteket visszanyerjük analízis céljából. Az eljárás működése és reprodukálhatósága szempontjából fontos, hogy megfelelő öblítőszert, öblítési sebességet és öblítőfolyadék mennyiséget alkalmazzunk. Amikor ezeket a paramétereket megválasztjuk, ügyelni kell arra, hogy a szivacsban lévő sejtek ne törjenek össze az öblítési művelet alatt.

A kapott eredményeket analizáljuk és összehasonlítjuk a hasonló kísérletekben korábban kapott eredmények értékeivel. Kiterjedt és különböző összehasonlítások gyakorlatilag csak komputerrel végezhetők, amelyből az eredmény majdnem azon65 nal kinyerhető, és a szükséges terápiái intézkedések

-3HU 203276Β a lehető leggyorsabban megindíthatok.

A sejt-mintavevő készülék klinikai felhasználása:

Egy operáció végén, mielőtt a sebet lezárnánk, előre meghatározott alakra és méretre vágott cellulóz szivacsot, amely szilikon gumicső egyik végére van rögzítve, 0,9% só oldattal itatunk át, majd ezután a csövet a sebbe helyezzük be olymódon, hogy a cső nyitott végét steril körülmények között ragtapasz segítségével a bőrhöz erősítjük.

A csövet a sebből bizonyos idő után könnyed húzással eltávolítjuk. A cső nyitott végét, amely a bőrön volt, a szivacs öblítése céljából szivattyúhoz kapcsoljuk, amely állandó térfogatú és kb. 2 ml izotóniás-citrát oldatot szállít adott időn, általában 5 mp-en keresztül. Az öblítő folyadékot, szállított mennyiségét és sebességét úgy választjuk meg, hogy a sejteket a szivacs felületéről és pórusaiból el lehessen távolítani anélkül, hogy a sejtek megsérülnének.

Öblítés után egyenlő méretű (200 μΙ-es) mintaadagokat veszünk a sejtes szuszpenzióból és a mintákat sejtcentrifugában 1000 fordulat/perc sebességgel 7 percig centrifugáljuk. A lemezre átvitt mintákat levegővel megszárítjuk, abszolút-etanolban rögzítjük, és a May-Grünwald-Giemsa eljárással automatikus elszínező berendezésben elszínezzük. Ezekből az elszínezett lemezekből sejt különbözet számokat képezünk és a kapott eredményt összehasonlítjuk egészségesen operált betegekből kapott referencia anyaggal.

A seb hegedését akkor tekintjük normálisnak, ha az ún. biológiai hegesedés olyan mértékben halad előre, amilyen mértékben a paciens korának megfelelő gyógyulásra szükséges kronológiai idő előrehalad. Ha a biológiai hegesedés, amelyet ebben az esetben az egyes megfigyelési pontokban a sebben a sejtek abszolút mennyiségéből és az egyes cellatípusok arányából mérünk, nem halad előre a megkívánt mértékben a kronológiai gyógyulási idő alatt, akkor a seb hegedőse késik. Ha a biológiai hegesedési folyamat gyorsabban következik be, mint a kronológiai gyógyulás, akkor a seb hegesedése gyorsabban megy végbe, mint az ugyanabba a csoportba tartozó átlagé. A seb hegesedési sebességének meghatározásához szükség van megfelelő referencia anyagra és saját adp-programra.

Példa

Tegyük fel, hogy az 1 kapilláris csövet 47,8 óra után távolítottuk el a sebbe való behelyezés után. A kronológiai idő, amely a gyógyuláshoz szükséges, így ugyanannyi, azaz 47,8 óra. Az 1 kapilláris cső sejt-tartalmát, amely a kapilláris cső speciális kialakítása miatt a sebben lévő sejtek relatív mennyiségének és típusának felel meg, az MGG színező szerint a szokásos differenciál számítással számítjuk. A kapott értékek a komputer-terminálról vannak betáplálva, és a CELLCO adaptációs programmal dolgozzuk fel és a referencia anyaggal hasonlítjuk össze. Mindegyik tíz sejtarány speciális gyógyulási időt mutat, egyesek pontosabban, mint a többiek. A sejtarányok előre jósolt értékeit mint átlagértékeket vettük figyelembe az adp-programban. Tegyük fel, hogy a biológiai gyógyulási idő a példaként vett betegnél 44,7 óra. A különbség a gyógyulási idők kö4 zött -3,1 óra, több mint -2SD (-2,4 óra) és így ezt a különbséget jelentősnek mondhatjuk. így a példaként vett beteg sebének hegesedése lassabb, mint az átlagosé ugyanabban a csoportban. Egy szorosabb összehasonlítás a sejtarányok között az adp-program segítségével a kapukban” 99%-os megbízhatósági határral számolva sok esetben szuggesztív információt ad a késleltetés elsődleges okairól. Bizonyos esetekben ekkor a hegesedést gyorsítani lehet megfelelő post-operációs kezelésekkel.

Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a sejtminta, amelyet a sebből nyerünk a találmány szerinti kapilláris cső segítségével, az előzőeken túlmenően vizsgálható igen sokféle biomedikális módszerrel abból a célból, hogy speciális problémákat oldjunk meg a beteg gyógyulását illetően.

A legáltalánosabb inplantációs idő 48 óra. Hosszabb, vagy rövidebb periódusok alkalmazhatók, ha az öblítőfolyadéksebességét változtatjuk. 24 órás mintavételi periódusnál kisebb öblítési sebességeket alkalmazunk, míg 72 órás mintavételi periódus nagyobb sebességet igényel.

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Készülék vágott sebek vagy kötőszövet hegesedési képességének meghatározására, amely a sebben maradó hajlékony kapilláris csőből (1) áll, és a sebbe helyezendő csővég a sejtek megtapadására és növekedésére szolgáló szivaccsal (2) van f elszerelve, azzal jellemezve, hogy a kapilláris csőnek (1) legalább a sebben maradó vége legalább egy belső horonnyal (4,6) van ellátva és a szivacs (2) nedvességre expandáló viszkóz cellulóz szivacs, amely egymással közlekedő mikro- és makropórusokat tartalmaz.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a mikropórusok eloszlása 5-15 pjn nagyságrendbe esik és a makropórusok átmérőjének átlagos eloszlása 0,4-0,9 mm nagyságrendbe esik.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a kapilláris cső (1) belseje négy, lényegében egyenlő méretű horonyra (4,6) van osztva.
4. 4. A 2. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a szivacs (2) keresztmetszete négyszögletes és a kapilláris csőben (1) az egyik horonytól (4) a szemben fekvő horonyig (4) ér, míg az oldalsó hornyok (6) a szivacs expandált állapotában is szabadon maradnak.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a kapilláris cső (1) oxigént áteresztő szilikon-gumiból készül.
6. 6. Eljárás seb hegesedési képességének meghatározására, amikor kapilláris csőre szerelt, sebsejteket gyűjtő eszközt, előnyösen szivacsot helyezünk a sebbe mintavétel céljából, azzal jellemezve, hogy a mintavétel után a szivacsot (2) előre meghatározott paraméterű öblítőfolyadékkal, öblítési sebességgel és előre meghatározott mennyiségű folyadékkal öblítjük, amely paraméterek azonosak a referencia kísérletben alkalmazott paraméterekkel, majd a sejtes szuszpenziót a cellák differenciális számolása céljából kezeljük és az így kapott eredményt a referencia értékekkel összehasonlítjuk.

   -4HU 203276Β
7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az öblítőfolyadék izotóniás citrát oldat, amely adott esetben foszfát oldattal van pufferolva.
8. 8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemez8 ve, hogy az öblítőfolyadék nátrium-citrát oldat.
9. 9. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az összehasonlítást komputerrel végezzük.