การขยายเนื้อเยื่อเป็นเทคนิคที่ศัลยแพทย์ ตกแต่ง ศัลยแพทย์ช่อง ปากและใบหน้าและศัลยแพทย์บูรณะ ใช้ เพื่อกระตุ้นให้ร่างกายสร้างผิวหนังกระดูก หรือเนื้อเยื่ออื่นๆ เพิ่มเติม ปรากฏการณ์ทางชีวภาพอื่นๆ เช่น การอักเสบของเนื้อเยื่อ ก็สามารถถือเป็นการขยายเนื้อเยื่อ ได้เช่นกัน (ดูการอักเสบของเนื้อเยื่อด้านล่าง)

การขยายผิวหนังเป็นขั้นตอนการผ่าตัดทั่วไปเพื่อสร้างผิวหนังส่วนเกินโดยการยืดทางกลที่ควบคุมได้ วิธีนี้จะสร้างผิวหนังที่มีสี เนื้อสัมผัส และความหนาที่ตรงกับเนื้อเยื่อรอบข้าง ในขณะเดียวกันก็ลดรอยแผลเป็นและความเสี่ยงของการปฏิเสธให้น้อยที่สุด^{[ 1 ]}

เมื่อผิวหนังถูกยืดเกินขีดจำกัดทางสรีรวิทยา เส้นทาง การส่งสัญญาณเชิงกลจะถูกกระตุ้น ซึ่งนำไปสู่ การเจริญเติบโต ของเซลล์รวมถึงการสร้างเซลล์ใหม่ ในบางกรณี อาจทำได้โดยการฝังบอลลูนที่พองตัวได้ไว้ใต้ผิวหนัง วิธีที่พบได้บ่อยที่สุดคือ ศัลยแพทย์จะสอดบอลลูนขยายที่พองตัวได้ไว้ใต้ผิวหนัง และฉีด สารละลาย เกลือ เข้าไปเป็นระยะๆ ในช่วงหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน เพื่อยืดผิวหนังด้านบนอย่างช้าๆ การเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อจะคงอยู่ถาวร แต่จะหดตัวลงบ้างเมื่อนำบอลลูนขยายออก^{[ 2 ]}นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ขยายเนื้อเยื่อที่ใช้เฉพาะที่ ซึ่งมีข้อดีคือราคาไม่แพงและไม่จำเป็นต้องผ่าตัดเพื่อฝังไว้ใต้ผิวหนัง^{[ 3 ]}

ตัวอย่างเช่น การผ่าตัดเสริมสร้างเต้านม สามารถใช้เทคนิคนี้ได้เมื่อทำการผ่าตัดเอา ต่อมน้ำนมออก ( การผ่าตัดเต้านม ) ต่อมาจะมีการใส่ซิลิโคนเสริมเต้านมแบบถาวรที่บรรจุด้วยน้ำเกลือหรือเจลซิลิโคนเข้าไปใต้ถุงผิวหนังที่ขยายออก

ในบางกรณี จะมีการสร้างผิวหนังส่วนเกินขึ้นโดยเจตนาโดยการขยายบริเวณหลังหรือสะโพก เพื่อที่จะสามารถเก็บเกี่ยวไปปลูกถ่ายในบริเวณอื่นที่สูญเสียผิวหนังไปเนื่องจากอุบัติเหตุบาดแผลขนาดใหญ่การผ่าตัดแผลไฟไหม้เป็นต้น

การยืดผิวหนังเกินกว่าการขยายตัวปกติจะกระตุ้นกลไกการส่งสัญญาณทางกลหลายอย่าง ซึ่งจะเพิ่มกิจกรรมการแบ่งเซลล์และส่งเสริมการสังเคราะห์คอลลาเจน ส่งผลให้พื้นที่ผิวของผิวหนังเพิ่มขึ้น แนวทาง กลศาสตร์ต่อเนื่อง สามารถใช้ในการจำลองการเติบโตของผิวหนังในระหว่างการขยายตัวของเนื้อเยื่อ และ วิธีการไฟไนต์เอเลเมนต์แบบไม่เชิงเส้นสามารถใช้ในการจำลองสถานการณ์การเติบโตของเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันได้^{[ 4 ]}

การเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อเนื่องจากการขยายตัวของผิวหนังสามารถจำลองได้เป็นการเจริญเติบโตของพื้นที่ผิวแบบไม่สมมาตร ดังที่อธิบายไว้ในสมการต่อไปนี้:

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

บริเวณที่มีความยืดหยุ่นสามารถยืดตัวได้และบริเวณที่ขยายตัวได้ ซึ่งอธิบายได้โดย: ${\displaystyle F^{e}}$${\displaystyle F^{g}}$

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

โดยที่เป็นเวกเตอร์ในทิศทางของความหนาของผิวหนัง เราสมมติว่าผิวหนังไม่ได้เติบโตในทิศทางความหนาเนื่องจากการเติบโตของพื้นที่เท่ากับการเติบโตของปริมาตรหรือ[ ^{4 ] เรา} ยังสมมติว่าผิวหนังที่สร้างขึ้นใหม่จะมีค่าความหนาแน่น ความแข็ง และโครงสร้างจุลภาคเหมือนกับผิวหนังเดิมที่ไม่ขยายตัว^{[ 5 ]}${\displaystyle n_{0}}$${\displaystyle \theta ^{g}=det(F^{g})=J^{g}}$

การศึกษาล่าสุดแสดงให้เห็นว่าการใช้การขยายเนื้อเยื่อเฉพาะที่สามารถลดความจำเป็นในการปลูกถ่ายผิวหนังแบบบางหลังจากเก็บเกี่ยวแผ่นเนื้อเยื่ออิสระจากปลายแขน^{[ 6 ]}ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่าวิธีนี้ส่งผลให้เจ็บปวดน้อยลงและลดระยะเวลาการรักษา นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าวิธีนี้คุ้มค่า^{[ 3 ]}และยังช่วยปรับปรุงความสวยงามอีกด้วย

การขยายเนื้อเยื่อถูกนำมาใช้กับหนังศีรษะเพื่อรักษาแผลเป็นและศีรษะล้านแทนการปลูกถ่ายผมเมื่อมีผมบริจาคไม่เพียงพอที่จะปลูกถ่ายลงบนแผลเป็นหรือเนื้อเยื่อแผลเป็นไม่มีหลอดเลือดเพียงพอที่จะรองรับการเจริญเติบโตของเส้นผม^{[ 7 ] [ 8 ]}ตัวอย่างเช่น ในผู้ป่วยที่ได้รับการผ่าตัด เอา เนื้องอกมะเร็งผิวหนังออกจากหนังศีรษะซึ่งส่งผลให้เกิด ภาวะ ผมร่วงการขยายเนื้อเยื่อสามารถใช้เพื่อช่วยในการกำจัดแผลเป็นและปกคลุมเส้นผมได้อย่างสมบูรณ์ ข้อบ่งชี้หลักสองประการในการเลือกการขยายเนื้อเยื่อแทนการปลูกถ่ายผมคือ ขนาดและรูปร่างของความบกพร่องเมื่อเทียบกับปริมาณผมบริจาคที่เป็นไปได้ และคุณภาพและความหนาของเนื้อเยื่อแผลเป็น บริเวณที่มีแผลเป็นมากและ/หรือเนื้อเยื่อฝ่อ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะทำให้การปลูกถ่ายผมไม่ประสบความสำเร็จ ควรตัดออกและแทนที่ด้วยผิวหนังศีรษะที่ขยายตามปกติ จากการวิจัยของ ดร. เจฟฟรีย์ สจ๊วต เอปสไตน์ ขณะที่เขาเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยไมอามีในทางทฤษฎีแล้วไม่มีข้อจำกัดใดๆ เกี่ยวกับปริมาณเนื้อเยื่อที่สามารถสร้างได้ด้วยการขยายเนื้อเยื่อ ตราบใดที่กระบวนการดำเนินการอย่างค่อยเป็นค่อยไป^{[ 9 ]}

การขยายเนื้อเยื่อยังถูกนำมาใช้สำหรับเทคนิคการฟื้นฟูหนังหุ้มปลายอวัยวะเพศซึ่งโดยปกติแล้วจะไม่ใช้วิธีการผ่าตัดและใช้แรงดึงจากภายนอกโดยใช้อุปกรณ์เฉพาะเพื่อแทนที่เนื้อเยื่อที่ถูกขลิบด้วยเซลล์ใหม่^{[ 10 ]}

เทคนิคการขยายเนื้อเยื่อที่ไม่ต้องผ่าตัดสามารถขยายผิวหนังและ เยื่อบุขององคชาตที่เหลืออยู่ทำให้เป็นท่อที่ยาวขึ้นเพื่อทำหน้าที่เหมือนหนังหุ้มปลายองคชาต^{[ 11 ]}

ผู้ชายที่ผ่านการขลิบจะยืดและดึงส่วนปลายอวัยวะเพศและหนังหุ้มปลายที่เหลืออยู่เพื่อขยายและยืดเนื้อเยื่อให้ยาวขึ้นเพื่อสร้างหนังหุ้มปลายที่ใช้งานได้ การขยายเนื้อเยื่อในรูปแบบนี้อาจใช้เวลาหลายปี เนื่องจากปริมาณการเจริญเติบโตของผิวหนังที่ต้องการโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 15 ใน^{2 [ 12 ]กระบวนการนี้ยัง}เหมาะ สำหรับผู้ที่เชื่อว่าการขลิบของตนแน่นเกินไปหรือไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจทำให้เกิดการแข็งตัวที่เจ็บปวดหรือภาวะแทรกซ้อนอื่นๆการรักษาที่เกี่ยวข้องคือการลด ภาวะ หนังหุ้มปลายตีบหรือภาวะหนังหุ้มปลายรัดแน่นในผู้ใหญ่โดยการยืดรูเปิดของหนังหุ้มปลายอย่างอ่อนโยน

กระดูกเป็นเนื้อเยื่ออีกชนิดหนึ่งที่สามารถขยายได้ค่อนข้างง่าย โดยใช้อุปกรณ์ภายนอกที่แยกออกจากกันอย่างช้าๆ โดยใช้กลไกเชิงกล เพื่อให้กระดูกเจริญเติบโตตอบสนองต่อการยืด ( เครื่องยืดกระดูก ) เทคนิคและอุปกรณ์ภายนอกอื่นๆ ได้รับการศึกษาและแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จบ้าง เช่น ในการผ่าตัดฟิตโบน [ ^{13 ] เทคนิค}นี้ริเริ่มโดยแพทย์ชาวรัสเซียอิลิซารอฟ ในปี 1951 และเรียกว่าเครื่องมืออิลิซารอฟมันสามารถยืดแขนขาได้ในกรณีที่สูญเสียกระดูกจากพยาธิสภาพ ความไม่สมมาตรของแขนขาภาวะแคระแกร็นความสูงน้อย เป็นต้น ในการผ่าตัดเพื่อการฟื้นฟูและเสริมความงาม เครื่องขยายกระดูกถูกนำมาใช้เพื่อยืดขากรรไกรล่างในกรณีของความผิดปกติแต่กำเนิด การบาดเจ็บเนื้องอกเป็นต้นอุปกรณ์ใหม่ๆ อื่นๆ เช่นออร์โธฟิกซ์และเครื่องยืดกระดูกแบบจลนพลศาสตร์ภายในไขกระดูก (ISKD) ก็ถูกนำมาใช้เพื่อยืดแขนขาเช่นกัน การผ่าตัดนี้สามารถเพิ่มความยาวกระดูกได้มากกว่า 6 นิ้วต่อชิ้น แต่มีราคาแพง เจ็บปวด และใช้เวลานาน (แต่ละขั้นตอนใช้เวลาประมาณ 8-12 เดือน)

เนื้อเยื่อกล้ามเนื้ออาจขยายและเติบโตได้เช่นกัน ในกระบวนการที่เรียกว่าไมโอไฟบริลโลเจเนซิสที่เกิดจากการยืด^{[ 14 ] [ 15 ]}

ในทางชีววิทยา การอักเสบหมายถึงการตอบสนองของเซลล์ในร่างกายต่อความผิดปกติ ไม่ว่าจะเป็นภายในหรือภายนอก ในกรณีของโรคหอบหืดหรือหลอดลมอักเสบเรื้อรังร่างกายมนุษย์จะตอบสนองต่อสารก่อภูมิแพ้หรือมลพิษโดยการทำให้หลอดลมและผนังทางเดินหายใจเต็มไปด้วยเซลล์โมโนนิวเคลียร์ ชั้นของผนังทางเดินหายใจ รวมถึงเนื้อเยื่อบุผิวชั้นในจะหนาขึ้นและขยายตัวตั้งแต่ 10% ถึง 300% ของคนที่มีสุขภาพดี และขัดขวางการไหลของอากาศ^{[ 16 ]}การเป็นโรคนี้เป็นเวลานานร่วมกับภาวะไวเกินของทางเดินหายใจ (การหดตัวของกล้ามเนื้อเรียบหรือภาวะไวเกินของหลอดลม ) นำไปสู่การอักเสบเรื้อรังอย่างต่อเนื่องและการหนาตัวขึ้น และการปรับโครงสร้างทางเดินหายใจที่เห็นได้ชัดซึ่งประกอบด้วยทางเดินหายใจที่แข็งขึ้นและสูญเสียความยืดหยุ่น^{[ 17 ]}การอักเสบในทรงกระบอกที่ตีบตัน เช่นเดียวกับทางเดินหายใจ ในที่สุดจะพับทับกันเอง นำไปสู่รูปแบบการโก่งงอที่ศึกษาทางกลศาสตร์และความสัมพันธ์ของการเจริญเติบโตภายในเยื่อบุเนื้อเยื่อ^{[ 18 ] [ 19 ]}

การขยายเนื้อเยื่อเป็นเทคนิคทั่วไปที่ใช้ในการสร้างเต้านมใหม่^{[ 20 ]}โดยพื้นฐานแล้วเกี่ยวข้องกับการขยายผิวหนังและกล้ามเนื้อเต้านมโดยใช้เครื่องขยายเนื้อเยื่อชั่วคราว[ 21 ^{]สามถึง}สี่สัปดาห์หลังจากการผ่าตัดเต้านมออกจะมีการฉีดสารละลายเกลือเข้าไปในเครื่องขยายเพื่อค่อยๆ เติมเต็ม กระบวนการนี้ได้รับการสนับสนุนโดยกลไกวาล์วขนาดเล็กที่อยู่ภายในเครื่องขยาย และจะดำเนินต่อไปจนกว่าขนาดจะใหญ่กว่าเต้านมอีกข้างเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้วอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์ถึงหลายเดือนในการดำเนินการให้เสร็จสิ้น เครื่องขยายเนื้อเยื่อนี้จะถูกนำออกหลังจากนั้นไม่กี่เดือน และจะทำการสร้างเต้านมใหม่ด้วยการปลูกถ่ายเนื้อเยื่อขนาดเล็กหรือการใส่ซิลิโคนเสริมเต้านมถาวรในเวลานั้น บางครั้งแพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านมะเร็งวิทยา/รังสีวิทยาอาจแนะนำให้ทำการเคมีบำบัดหรือฉายรังสีหลังจากการผ่าตัดเต้านมออก การรักษาเหล่านี้จะทำให้กระบวนการขยายเนื้อเยื่อล่าช้าไปประมาณสี่ถึงแปดสัปดาห์ เครื่องขยายเนื้อเยื่อมีเปลือกนอกเป็นซิลิโคนและมีวาล์วภายในหรือพอร์ตภายนอกเพื่อให้สามารถฉีดของเหลวเกลือได้

งานวิจัยที่มุ่งเน้นการปลูกถ่ายผิวหนังทางเลือกอยู่ในขอบเขตของวิศวกรรมเนื้อเยื่อในปัจจุบัน สารที่ได้จากเนื้อเยื่อและสารคล้ายเนื้อเยื่อหลายชนิดได้รับการอนุมัติจาก FDA และวางจำหน่ายในตลาดแล้ว แม้ว่าความสำเร็จทางการเงินจะอยู่ในระดับปานกลาง^{[ 22 ]}ข้อจำกัดของกลยุทธ์นี้ ได้แก่ ระยะเวลาฟักตัวที่ยาวนาน รวมถึงความยากลำบากในการเลียนแบบคุณสมบัติทางกลและทางชีวภาพของผิวหนังที่ใช้งานได้จริง^{[ 23 ]}อย่างไรก็ตาม ประโยชน์มีตั้งแต่การลดความเจ็บป่วยบริเวณที่รับบริจาค (เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเก็บเกี่ยวจากผิวหนังที่ขยายตัวอีกต่อไป) รวมถึงแหล่งวัสดุที่พร้อมใช้งานสำหรับเวชศาสตร์ฉุกเฉินในกรณีที่เกิดแผลไหม้หรือการบาดเจ็บจากอุบัติเหตุ ปัจจุบันยังคงมีความสนใจทางคลินิกอย่างมากในการพัฒนาการปลูกถ่ายผิวหนังราคาไม่แพงที่มีคุณสมบัติทางกลและทางชีวภาพของผิวหนัง

• การฟื้นฟูหนังหุ้มปลายอวัยวะเพศชาย
• ไมโทซิส
• การขยายขนาด (การเจาะร่างกาย)
• การเจริญเติบโตมากเกินไป
• ภาวะเนื้อเยื่อเจริญเกิน

• เครื่องมืออิลิซารอฟ
• เกี่ยวกับใบหน้า: ผิวหนังนิทรรศการออนไลน์ของสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NICDR) แหล่งที่มาของภาพที่ใช้