Expansion tissulaire

C'est devenu une procédure chirurgicale courante, qui permet de développer des surfaces de peau supplémentaires grâce à un étirement mécanique progressif et contrôlé. Il présente l'avantage de crée une peau d'une couleur, texture et épaisseur correspondant à celles des tissus environnants, tout en minimisant la visibilité des cicatrices et le risque de rejet[2].

Cette technique repose sur le fait que quand la peau est étirée au-delà de sa limite physiologique, des voies de mécanotransduction sont activées, qui conduisent à une croissance cellulaire et à la formation de nouvelles cellules.

Il est possible d'implanter des ballons « extenseurs » gonflables sous la peau (méthode la plus courante) puis, durant quelques semaines ou mois (selon la quantité de peau nécessaire) le chirurgien y injecte une solution saline de manière à étirer lentement la peau recouvrant le ballon. Tant que le ballon étire la peau, la croissance des tissus est permanente, mais une certaine rétractation sera observée après le retrait du ballon expanseur sera retiré[3].

Il existe aussi des méthodes d'expansion tissulaire à application topique (peu coûteux et ne nécessitent pas d'implantation préalable de ballon sous la peau[4].

La chirurgie de reconstruction mammaire, par exemple, peut utiliser cette technique après une mastectomie. Un implant mammaire plus permanent est ensuite rempli de solution saline ou de gel de silicone est inséré sous la poche de peau élargie. [citation nécessaire]

Dans d'autres applications, l'excès de peau est développé à dessein par expansion sur le dos ou les fesses, de sorte qu'il puisse être récolté plus tard pour être transplanté sur un autre site où la peau a été perdue en raison d'un traumatisme, de plaies étendues, d'une intervention chirurgicale, de brûlures, etc.

Etirer la peau au-delà de son expansion normale active plusieurs voies de mécanotransduction, lesquelles augmentent l'activité mitotique et favorisent la synthèse du collagène et la vascularisation de cette nouvelle peau. Ainsi, la surface de peau augmente. On sait maintenant simuler par ordinateur différents scénarios de croissance de tels tissus[8].

La croissance des tissus due à l'expansion de la peau peut être modélisée comme une croissance de surface anisotrope comme décrit par des équations mathématiques.

${\displaystyle F=F^{e}\cdot F^{g}\,}$

où ${\displaystyle F^{e}}$ est l'étirement de surface élastique qui est réversible et ${\displaystyle F^{g}}$ est la croissance de surface irréversible décrite par :

${\displaystyle F^{g}={\sqrt {\theta ^{g}}}\mathbb {I} +[1-{\sqrt {\theta ^{g}}}]n_{0}\otimes n_{0}\,}$

où ${\displaystyle n_{0}}$ est un vecteur dans la direction de l'épaisseur de la peau (on suppose que la peau ne se développe pas dans le sens de l'épaisseur car la croissance de la surface est égale à la croissance en volume) ou ${\displaystyle \theta ^{g}=det(F^{g})=J^{g}}$[8].

On suppose aussi que la peau nouvellement créée aura la même densité, rigidité et microstructure que la peau d'origine non expansée[9].

L'expansion tissulaire est utilisée sur le cuir chevelu afin d'appuyer la croissance des cheveux[10].