Alai

Abstract

Inleiding: Full thickness skin grafts zijn al lange tijd een onmisbare en veelvuldig toegepaste standaardprocedure in de plastische chirurgie. Het defateren en uitdunnen van de transplantaten met schaar of scalpel tot een dikte van 0,8 – 1,2 mm is zelfs voor ervaren chirurgen bij grote transplantaten zeer tijdrovend. Apparaten om huidtransplantaten van volledige dikte te ontvetten zijn niet op de markt verkrijgbaar. Daarom hebben wij een relatief eenvoudig apparaat ontwikkeld waarmee het transplantaat in de kortst mogelijke tijd volledig en veilig kan worden ontvet en uitgedund.

Materialen en methoden: Het apparaat heeft een afmeting van 38cm breedte, 24cm lengte, 23cm hoogte. De snijdikte kan worden ingesteld op 0,6mm, 0,8mm en 1,0mm. Het centrale gedeelte is een krimper die handmatig met een slinger wordt bediend om het preparaat door een snijblad te leiden. Het apparaat is gemaakt van roestvrij staal, kan volledig worden gedemonteerd en is gemakkelijk te steriliseren.

Resultaten: Met dit apparaat kunnen kleine en zeer grote huidtransplantaten tot 15 cm breedte binnen enkele seconden volledig ontvet worden.

Discussie: De tijd voor het ontvetten wordt vele malen korter. Kostbare operatietijd wordt gespaard. Aangenomen mag worden dat de genezing van het transplantaat wordt verbeterd door een vollediger ontvetting, een veel kortere manipulatietijd van de huid en een gelijkmatiger snijoppervlak in vergelijking met de manuele procedure. Het risico van defecten in het transplantaat en van verwonding van de chirurg wordt geminimaliseerd in vergelijking met de manuele voorbereiding.

Key words

technische innovaties, chirurgische procedure, full thickness skin grafts, reconstructie, brandwond

Introductie

Full thickness huidtransplantaties zijn al lang een onmisbare en veelvuldig toegepaste standaardprocedure in de plastische chirurgie. Belangrijke indicaties voor een huidtransplantatie over de volle dikte zijn primaire bedekking van diepe huiddefecten na trauma of tumorexcisie en secundaire plastische correcties van littekens na diepe 3e en 4e graads brandwonden. Een eerste vereiste voor de genezing van het huidtransplantaat over de volle dikte is het uitdunnen van de huid tot ongeveer 0,75-1,2 mm, want zolang er geen nieuwe haarvaten zijn ingegroeid, kan het transplantaat alleen door diffusie worden behandeld. Bij kleine transplantaten kan de huid dun worden weggenomen, maar ook daarna is meestal verdere uitdunning nodig. Grote transplantaten, zoals die nodig zijn bij een sternomental contractuur, worden meestal verwijderd in de vorm van een spil met daaraan vast een wigvormig onderhuids vetlichaam, zodat een spanningsarme sluiting van het verwijderingsdefect mogelijk is. Het ontvetten of uitdunnen van de grafts wordt met een schaar of scalpel over de vinger uitgevoerd. Dit werk moet zeer grondig maar ook voorzichtig worden uitgevoerd om enerzijds een voldoende dun transplantaat te verkrijgen en anderzijds geen defect in het transplantaat te snijden. Deze procedure is dan ook zeer tijdrovend en neemt zelfs voor ervaren chirurgen bij grote transplantaten gemakkelijk meer dan 30 minuten in beslag. Dit tijdrovende, nogal anachronistische werk heeft de auteurs ertoe aangezet na te denken over alternatieve manieren om de huid volledig te ontvetten.

Om deze reden hebben wij een betrekkelijk eenvoudig apparaat ontwikkeld dat het mogelijk maakt het transplantaat volledig en veilig te ontvetten of uit te dunnen in de kortst mogelijke tijd. De basis voor dit ontvettingsapparaat zijn machines voor het ontvetten van dierenhuiden, die in de vleesverwerkende industrie al lang in gebruik zijn en zich gedurende vele jaren hebben bewezen. In samenwerking met de heer Dietmar Anti (MAJA / Kehl-Goldscheuer) hebben wij van een dergelijke Skinner een apparaat ontwikkeld, waarmee huidtransplantaten van volledige dikte binnen enkele seconden zodanig kunnen worden ontvet, dat een ideaal transplantaat ontstaat.

Materiaal en methoden

In de periode 2017-2020 zijn reeksen experimenten uitgevoerd met zowel dierlijke als menselijke huid. In 2017 werden verschillende voorbereidende tests met dierenhuiden uitgevoerd en werd een eerste prototype ontwikkeld, dat verschillende keren werd gewijzigd tot aan de definitieve versie. Het prototype werd vervolgens gebruikt om in totaal 10 testreeksen uit te voeren met menselijke huid, die zich tijdens plastische chirurgie ophoopte.

De machine is gemaakt van roestvrij staal, kan volledig worden gedemonteerd in 10 genummerde onderdelen en is daardoor gemakkelijk te steriliseren. De kern van de LOMA is een krimper die wordt aangedreven door een handslinger. Het vet wordt gescheiden door een scherp vast mes. De snijdikte kan in 3 hoogtes worden ingesteld: 0,6 mm, 0,8 mm en 1 mm.

Proces: De epidermale zijde van het te ontvetten transplantaat wordt op de draagtafel geplaatst en één hoek van het transplantaat wordt tot aan de crimper (A) gebracht. Door de plooimeter met de hand te draaien, wordt de epidermale zijde van het transplantaat door de plooi van de plooimeter gegrepen en door de snijkant (B) geleid. Dit proces duurt ongeveer 5 seconden. Het resultaat is een volledig ontvet transplantaat, met meer of minder dermis, afhankelijk van de dikte en de positie van de huid (C) (figuur 1).

Figuur 1. Het bovenste onderhuidse weefsel moet recht in de bewegingsrichting worden geleid onder een hoek van ongeveer 45° tijdens het zwengelen met een zeer minimale gelijkmatige spanning (A-C)

Resultaten

Preliminaire tests met professionele huidsnijmachine en biggenhuid

Een TEM (tafelhuidsnijmachine) werd gebruikt als machine. De elektrische aandrijving werd uitgeschakeld en een handslinger werd aan de versnellingsbak bevestigd. Door de krimper met de hand te draaien, kon de machine zonder problemen worden bediend. Het experiment werd uitgevoerd bij een slager met verse huid van speenvarkens, aangezien deze dunner is dan de huid van oudere varkens en meer lijkt op menselijke huid. De plaats van verwijdering was in het gebied van de onderbuik, aangezien de huid daar zeer zacht is. De huid werd samen met het onderhuidse vet verwijderd in de vorm van een huidspil van 120 mm x 50 mm. De zwoerd werd manueel naar het mes geleid, door aan de plooimeter te draaien werd de epidermis gevangen en werd het stuk door het mes getrokken. De epidermis vertoonde echter oppervlakkige snijwonden als gevolg van de scherpgerande ribben van de rol. Een eerste prototype van het apparaat is nu ontworpen om te voldoen aan de eisen voor het ontkreuken van huidtransplantaties van volledige dikte in de operatiekamer: Het apparaat moet met de hand kunnen worden bediend. Het moet ook mogelijk zijn om grote huidtransplantaten van volledige dikte te ontvetten, bv. van de onderbuik met een afmeting van 20 x 20 cm. Het oppervlak van de plooimeter moet zodanig zijn dat hij de epidermis veilig vastgrijpt zonder deze te verwonden.

Experimenten met het eerste functionele model en biggenhuid

Na voltooiing van het eerste functionele model werden eerst experimenten met verse biggenhuid uitgevoerd. Het preparaat was volledig en gelijkmatig ontvet. Er waren drie verschillende plooien geproduceerd, elk met een andere plooiing aan het oppervlak. Gebleken is dat volledig afgeronde randen van de golf het preparaat niet voldoende vastpakten, terwijl scherpe randen de epidermis verwonden. Tijdens de tests werd de ideale toestand van de plooi vastgesteld. Deze golf met afgeronde randen werd in de toekomst gebruikt.

Experimenten met het eerste functionele model en menselijke huid

De zeer grote stukken huid na een buikwandplastiek werden met een schaar zodanig geknipt dat er huidspillen ontstonden die typisch zijn voor huidtransplantaties van volledige dikte, ongeacht de grootte. De huiden werden volledig ontvet. De indrukken van de plooimeter aan de epidermale zijde waren niet problematisch en verdwenen volledig na 2 dagen. Er werden series uitgevoerd met verschillende instellingen van de meshouder, met identieke, reproduceerbare resultaten. De grafts kunnen tot bijna elke grootte worden ontvet. Het snijvlak is volledig egaal en volledig ontvet. Op het snijvlak van het afgescheiden vet zijn wittige resten van de lederhuid te zien, d.w.z. dat de snijdiepte in het gebied van de lederhuid lag. Aan het eerste prototype werden correcties aangebracht: Het bleek dat de weerstand bij het draaien aan de zwengel te groot was, zodat een overbrenging met tandwielen noodzakelijk was.

Experimenten met verbeterd tweede functionele model en menselijke huid

Het tweede functionele model heeft een snijbreedte van 20 cm. Hiermee kunnen transplantaten van elke lengte met een maximale breedte van 15 cm worden ontvet. Volgens de ervaring van de auteurs komt dit overeen met de maximale grootte van verwijderbare huidtransplantaten van volledige dikte, b.v. in de onderbuik van spina tot spina. De krimperaandrijving is voorzien van een 2:1 verhouding. Dit betekent dat zelfs brede transplantaten gemakkelijk door één persoon kunnen worden ontvet. De hoogte van het frame is geoptimaliseerd zodat de zwengel nog steeds comfortabel kan worden bediend.

Experimenten met verbeterd derde functiemodel en menselijke huid

Het uiteindelijke apparaat heeft een afmeting van 38 cm breedte (zonder zwengel), 24 cm lengte, 23 cm hoogte. De maximale snijbreedte is 20 cm (D-F). De crimper heeft een ribbel die geschikt is om het transplantaat stevig vast te grijpen zonder het te beschadigen. De indrukken van de plooimeter op de epidermale zijde zijn onproblematisch en verdwijnen volledig na 2 dagen. Om gemakkelijk draaien mogelijk te maken, werd de krukkracht verhoogd met een overbrenging (E). De snijdikte kan worden ingesteld op 0,6 mm, 0,8 mm en 1,0 mm. Volgens onze metingen hebben de transplantaten in feite een iets grotere dikte. Dit is precies binnen het vereiste bereik van 0,8-1,2 mm (figuur 2).

Figuur 2. Eindapparaat (D), lateraal aanzicht (E), crimper uit de machine (F)

Discussie

Het grondig ontvetten van een full thickness huidtransplantaat, wat leidt tot de noodzakelijke verkleining van de diffusieafstand van de transplantaatbasis tot de epidermis, is de belangrijkste voorwaarde voor succesvolle full thickness huidtransplantatie, naast een goede fixatie van het transplantaat en het voorkomen van infectie van het transplantaat. Dit belangrijke maar eenvoudige werk wordt wereldwijd uitgevoerd met een schaar, waarbij het transplantaat meestal over een vinger wordt uitgerekt. De procedure is tijdrovend en vereist veel aandacht zodat de vinger van de chirurg niet wordt verwond en er geen defecten in het transplantaat worden geknipt.

Hulpmiddelen voor het ontvetten van huidtransplantaten van volledige dikte zijn niet op de markt verkrijgbaar. Om deze reden hebben wij de hierboven beschreven transplantaatontvetter ontwikkeld. Dit zijn de voordelen van dit nieuwe apparaat:

1. Het ontvettingsproces wordt vele malen korter in vergelijking met handmatige voorbereiding.
2. Er wordt kostbare operatietijd bespaard.
3. Patiënt is korter onder narcose.
4. Het ontvetten vindt plaats onafhankelijk van de grondigheid en het geduld van de ontvetter, zodat het ontvetten meestal vollediger zal zijn.
5. Het snijvlak is niet onregelmatig, zoals bij handmatig ontvetten, maar vlak en gelijkmatig, zoals op de afbeeldingen goed te zien is.
6. Het risico van een transplantaatinfectie zou lager kunnen zijn, omdat de tijd van manipulatie van het transplantaat, een paar seconden, zeer kort is vergeleken met handmatig ontvetten gedurende vele minuten.
7. De laatste drie punten zouden kunnen leiden tot lagere infectiecijfers.

Het risico van defecten in het transplantaat wordt geminimaliseerd in vergelijking met handmatig prepareren. Handmatig defateren leidt vaak tot perforaties van het preparaat, vooral bij de productie van zeer dunne grafts. Bij het defateren met het apparaat konden we alleen een defect in het transplantaat uitlokken als er tijdens het snijden sterk aan het onderhuidse vet werd getrokken wanneer het subcutane vet omhoog werd gehouden. Dit moet daarom ten koste van alles worden vermeden.

Het risico van verwonding van de vingers van de chirurg is ook geminimaliseerd in vergelijking met handmatig defateren. Als het scherpe mesje goed wordt gehanteerd – net als een dermatoommesje – moet letsel aan de chirurg en het operatiepersoneel worden uitgesloten.

Het gewicht van het apparaat kan als een nadeel worden genoemd. Deze grootte vloeide voort uit het ontwerp, dat door experimenten herhaaldelijk werd gewijzigd, omdat het apparaat ook bedoeld was om grote stukken huid over de volle dikte te ontvetten en de noodzakelijke stabiliteit een kleinere versie niet raadzaam maakte.

Conclusie

Het defateren met dit nieuwe apparaat wordt vele malen korter in vergelijking met de handmatige voorbereiding en de operatietijd wordt gespaard. Het ontvetten gebeurt onafhankelijk van de grondigheid en het geduld van de ontvetter, zodat het ontvetten meestal vollediger zal zijn. Bovendien worden de risico’s van defecten en verwondingen van de vingers van de chirurg tot een minimum beperkt. Samengevat is de machine een nieuwe uitvinding om het proces van een volledige huidtransplantatie te verbeteren.

Funding

None.

Conflicts of interest

We hebben geen belangenconflict te verklaren. Ook is er geen commercieel belang in het apparaat van alle auteurs. Deze verklaring is om te verklaren dat alle Auteurs het ingediende manuscript hebben gezien en goedgekeurd. Wij garanderen dat het artikel het originele werk van de Auteurs is. Wij garanderen dat het artikel niet eerder is gepubliceerd en dat het niet in overweging is om elders te worden gepubliceerd. Namens alle Co-Auteurs draagt de corresponderende Auteur de volledige verantwoordelijkheid voor de indiening.

Ethische goedkeuring

Niet vereist.

1. Pommer A, Schumacher G (2020) Clinic Guide Surgery, Urban und Fischer, 6e editie, p.300.
2. Kaufmann R, Podda M (2011) Dermatologische operaties: Kleurenatlas en leerboek van de huidchirurgie, Thieme, 4e ed. p.60.
3. Katsch J, Krausse s, Müller R (1994) Huidtransplantaties, S 55 e.v. in: Mahrle G, Schulze H-J, War T: Wound Healing Wound Closure, Springer.
4. Schiestl C, Stark g, Lenz Y, Neuhaus K (2017) Plastic Surgery for Children and Adolescents, Springer, pp, 185.
5. Ratner D (1998) Skin grafting. Dermatologic Clinics 16: 75-82.