穿支皮瓣的研究进展

徐达传

(南方医科大学 临床解剖学研究所，广东 广州 510515)

穿支皮瓣(perforator flap)是20世纪80年代后期随着精细的显微手术器械的发展与临床实际需要而出现的一种新型皮瓣，是以管径细小的皮肤穿支血管为蒂，切取皮肤和皮下组织的轴型皮瓣。穿支皮瓣的出现是显微外科、皮瓣外科的新发展[1-2]。它具有设计灵活、对供区创伤小、移植方便，受区外观好等诸多优点，因而在基础与临床应用研究方面都有大量人员参与，在全世界得到推广应用；成为显微修复重建外科最活跃的研究领域，已取得丰硕的研究成果，现结合文献对穿支皮瓣的研究概况、基础研究与临床应用研究的进展作概要综述。

1 穿支皮瓣发展概况

穿支皮瓣的发展之初争议颇多，并未引起广泛的关注。自1997年起，国际上每年均召开1次穿支皮瓣学术会议，其中具有里程碑意义的是在比利时(2001年9月)的根特市(Gent)召开的专题会议。该会议对它的命名等问题达成专家共识，并于2003年在PlastReconstrSurg上发表[3]。“根特”共识对穿支皮瓣的研究起到了很大的推动作用。德文HandchirMikrochirPlastChir与英文ClinicsinPlasticSurgery分别在2002年和2003年刊出穿支皮瓣专辑。此后,学者们本着“求大同,存小异”的基本原则,搁置了对穿支皮瓣的定义、命名等的争论，而将精力转向穿支皮瓣的推广以及深入研究特殊形式的穿支皮瓣。如2009年6月，在东京举行了穿支螺旋浆皮瓣专题研讨会，重点讨论了带蒂穿支螺旋浆皮瓣(perforator pedicled propeller flap, PPPF)的命名，达成Tokyo共识[4]。2012年底在纽约举办了第15届国际穿支皮瓣学习班(International course of perforator flaps, ICPF)。国际上第一部穿支皮瓣专著《穿支皮瓣：解剖、手术技巧及临床应用》，于2006年由美国高级医学图书出版公司出版，2013年出版第2版。

近年我国在该领域发展迅速。第1次在银川(2005)召开了首次穿支皮瓣专题讨论会。《中国临床解剖学杂志》2006年第3期和2011年6期刊发了穿支皮瓣专辑。第2次在昆明(2007年10月)召开了穿支皮瓣专题研讨会，第3次在银川(2010年8月)专门召开了穿支皮瓣及相关术语讨论会，达成了共识，发表了“穿支皮瓣相关术语的专家共识”[5]，后来在长沙(2010年12月)举办了全国穿支皮瓣学习班，接着在广州(2011年5月)召开了穿支皮瓣定义与命名专题讨论会。2011～2013年每年9月在宁波召开了3届“中国显微外科穿支皮瓣高峰论坛”，特邀20余位国内、外知名专家，围绕穿支皮瓣的定义、相关术语、命名方法、外来术语和临床应用原则等问题展开充分的讨论，本着“求大同，存小异”的原则，达成了初步共识，发表了《穿支皮瓣的名词术语与临床应用原则》[6]，《中国特殊形式穿支皮瓣的名词术语与定义专家共识》[7]和《穿支皮瓣的当前争论与共识》[8]等文，经过申请，2014年第16届国际穿支皮瓣大会与培训教程将在我国宁波举办。2013年，由解剖学者与临床学者合作的专著《穿支皮瓣的应用解剖与临床》已由北京科学出版社出版发行[1]。这些“共识、专辑”与专著的出版，为穿支皮瓣的发展奠定了重要的理论基础，掀起了穿支皮瓣的研究高潮。

2 新技术方法对穿支皮瓣的推动作用

2.1 穿支皮瓣3D可视化研究 技术方法的改进创新推动了穿支皮瓣基础研究的进展。Taylor等[9]应用血管造影技术，通过大量的人体标本及哺乳动物皮肤血管的解剖学研究，统计出人体有口径≥0.5 mm筋膜皮肤穿支374支，并根据皮肤内血管三维立体分布的特点，提出了vascular territories (angiosome)血管体概念。血管体概念的提出改进了皮瓣移植的部分方式，发掘了更多新的皮瓣供区。楼新法、杨大平等[10-11]成功地改良了明胶-氧化铅血管灌注造影技术，应用“一次性整体血管标识技术”“交互式医学影像控制系统(mimics)”，全面系统地观测了全身直径≥0.5mm穿支血管的来源、走行特点及分布范围，并绘制出人体皮肤穿支的分布图[12]。全身共有61个穿支起源血管，发出442个穿支供应皮肤。肌皮穿支与肌隔穿支之比为3∶2，穿支血管的平均直径为0.7 mm，穿出深筋膜在浅筋膜内走行约3.3 cm，并计算出每个源动脉发出的穿支数及其分布面积。

2006年放射造影技术被应用于穿支皮瓣研究[13-15]，同期腹壁下动脉穿支皮瓣术前设计时应用了CT扫描设备自带软件进行分析[16-17]。2009年多位作者利用CT扫描图像结合电脑图像处理系统对股前外侧皮瓣的血管构筑与簿型皮瓣进行了研究[18]。2009年Saint-Cyr等[19]对不同部位的多个单穿支进行了选择性血管造影、CT扫描，并进行3D可视化研究，发现相邻穿支之间通过直接链接和间接链接两种方式吻合；位于跨区供血位置，首先对同一源动脉发出的邻近穿支进行供血，其次对其他源动脉的邻近穿支进行供血。同时提出了穿支体区(Perforasome)概念，该观点其实是指穿支的临床供区(clinical territory)，而Taylor认为穿支体区应为解剖学供区(anatomical territory)[20]。新技术方法开创了穿支皮瓣形态学研究的数字化时代。

2.2 穿支体间choke vessels在体动态研究 庄跃宏等[21]于2011年首次报道应用大鼠背部皮窗新动物模型，对穿支间血管吻合(choke vessels)进行活体实时观测的新技术方法，并于次年将该技术介绍到国外[22]。该动物模型的最大优点是：①可以在长达几周的时间内在活体上实时观察choke vessels的形态及血流动力学变化；②生理状态下choke vessels的形态特点；③跨区皮瓣切取后choke vessels(动、静脉)变化规律；④可以与其他研究方法结合起来，如与血液荧光示踪剂结合，用来研究跨区皮瓣血流动力学(血流速度、流量、切应力等血流动力学指示)；⑤与分子生物学技术结合，可探索choke vessels的扩张机制，为临床设计、切取跨区皮瓣提供了初步的实验理论基础。

总之，新技术方法应用于穿支皮瓣的研究，基本上实现了穿支皮瓣血管基础研究由传统的平面解剖向立体解剖，由静态解剖向动态解剖，从定位到定量发展的巨微解剖学研究模式。

3 临床应用研究进展

穿支皮瓣的出现，开创了小型轴型皮瓣的时代，降低了对供区外形和功能的损害，同时改善了受区修复效果，使皮瓣外科在临床应用更加自由、灵活，实现了皮瓣由“粗制”向“精制”微创化的转变。由此组织缺损修复不再单纯覆盖创面，还可以进行功能和外形重建。近年来穿支皮瓣的临床应用研究掀起高潮，各种应用报道如雨后春笋，破土而出[23-24]。

3.1 穿支血管的术前影像导航技术 穿支血管解剖变异较多：管径直径变化、位置变化多；且存在个体间的差异，以及同一个体的不同侧别的穿支也会存在变异。因此，术前对穿支的浅出位置、管径大小，在浅筋膜内走行、分布范围等成了研究的重点。许多新的血管影像导航技术被建立用来评估穿支血管的形态学信息，其临床应用优势逐渐显现。目前，穿支血管的影像学导航技术有：手持式单向多普勒、彩色多普勒超声、计算机断层扫描血管造影和磁共振血管造影技术[1,25]。采用不同的导航设备和方法，其获得穿支血管信息所需的时间和完整性存在不同，优缺点也各不相同。因此，判断一种导航技术的最重要的指标，就是其能否在临床应用中对穿支血管的精确定位，提供穿支血管形态学信息，指导手术获得最佳的效果。穿支血管的导航技术目前已得到广泛的重视和发展，随着技术的成熟和经验的积累，穿支血管术前影学导航技术将会对穿支皮瓣发展发挥重要的指导作用。

3.2 穿支皮瓣应用形式 穿支皮瓣是近几年来皮瓣外科领域的研究热点，在秉承穿支皮瓣核心理念的基础上，穿支皮瓣术式得到不断发展，归纳起来主要有以下几种：带蒂穿支皮瓣、游离穿支皮瓣、自由穿支皮瓣、穿支微型皮瓣和特殊形式穿支皮瓣等[7,26]。简要论述如下：①带蒂穿支皮瓣(pedicled perforator flap, local perforator flap)：是指皮瓣供区位于受区周围，皮瓣切取完成后直接转移重建受区缺损。比如：股前外侧皮瓣带蒂修复会阴部缺损[27]，胫后动脉穿支皮瓣修复足踝部缺损等，该类皮瓣无需进行血管吻合、血供充足是其优点。临床可设计穿支血管蒂螺旋浆皮瓣(perforator pedicled propeller flap)[29]，可旋转覆盖与供区相对180°的创面。②游离穿支皮瓣(free perforator flap)：深部血管走形过程中发出大量I级穿支支配皮肤，切取任一穿支支配范围设计、切取、吻合血管游离移植的穿支皮瓣，是临床应用最多的术式[23-24]。③自由穿支皮瓣(free-style perforator flap)：深部血管走形过程中发出大量I级穿支支配皮肤，以任一穿支支配范围设计的穿支皮瓣，均可逆向切取(先解剖出穿支，再向深部追踪解剖)而不必术前知道该穿支血管的来源，可设计带蒂皮瓣和游离皮瓣两种应用形式。由台湾长庚医院魏福全教授[30]于2004年提出的穿支皮瓣设计理念。④穿支微型皮瓣(small perforator flap)：以穿支血管供应的小面积皮瓣(有时以5 cm2为界)。仅用较短的穿支血管蒂就能完成皮瓣移植，因此其切取的血管也较细小。主要用于功能重要部位的小创面精细修复，如指腹、手掌、鼻尖和耳廓等。⑤特殊形式穿支皮瓣(special form of perforator flap)：穿支皮瓣在临床应用不断深入，发现其有一定局限。比如：大范围创面的修复、复合组织缺损的修复、臃肿的皮瓣外形等，使之不能一期完美地完成修复与重建。借鉴了传统皮瓣的模式，衍生出血流桥接穿支皮瓣、显微削薄穿支皮瓣、联体穿支皮瓣、分叶穿支皮瓣等。这些穿支皮瓣的应用扩大了穿支皮瓣的适应证。

为使上述特殊穿支皮瓣在我国的推广与应用，2012年9月在国内专家讨论了特殊形式的穿支皮瓣, 并对其名词术语与定义作了如下描述[7]：①血流桥接穿支皮瓣(flow-through perforator flap)：是指利用与穿支皮瓣蒂部相连血管的远近端与受区缺损远近端血管进行吻合，桥接缺损区血管(比如与桡动脉的远近端吻合)，在修复缺损的同时重建了受区主干血管的一种特殊形式的穿支皮瓣。Soutar等[31]于1983年最早提出血流桥接皮瓣(flow-through flap)。与穿支皮瓣蒂部相连血管可以是单纯的源血管，也可以是源血管的穿支，形式多样。②显微削薄穿支皮瓣(microdissected thin perforator flap)：是指穿支皮瓣瓣部大部分浅筋膜层脂肪在镜下(显微镜或放大镜)大部分去除，但是需保留真皮下血管网及蒂部穿支血管。穿支皮瓣在削薄过程中应了解血管在浅筋膜层和真皮下走形规律，手术将更加简单和有效[32]，否则瓣部血管网有破坏可能、远端有坏死风险[33]。Kimura等[34]于2002年报道了该类皮瓣的临床应用。③联体穿支皮瓣(conjoined perforator flap)：指切取的皮瓣需要至少两个以上的穿支血管蒂提供血供才能存活的穿支皮瓣，皮瓣瓣部范围超出了任意一穿支体区的临床供区。如果保留了同一源动脉上连续的多个穿支，上述穿支均与受区血管吻合，则该联体穿支皮瓣瓣部血供模式与源动脉轴型动脉皮瓣一致，实质为源动脉轴型动脉皮瓣[35-36]，这是一种特殊类型的联体穿支皮瓣。联体穿支皮瓣的出现，可使一块皮瓣修复超大范围创面，相应减少了皮瓣供区损害。④分叶穿支皮瓣(polyflaps perforator flap)：是指在同一源部血管上切取两个以上的穿支皮瓣，切取时保留源血管与穿支血管连续性，移植时只需吻合源血管即可重建两个或多个穿支皮瓣血液循环，这与既往使用分叶皮瓣区别在于应用范围小，分叶皮瓣必需是穿支皮瓣。常用的分叶穿支皮瓣为双叶和3叶穿支皮瓣。Belousov等[37]较早报道了多叶皮瓣的应用。⑤嵌合穿支皮瓣(chimeric perforator flap)：是指在同一源血管上切取两个以上的独立组织瓣，这些独立组织瓣可包含肌瓣、骨瓣、筋膜瓣等，但是至少应含有一个穿支皮瓣。移植时可形成多种组合方式：皮瓣-肌瓣嵌合、皮瓣-骨瓣嵌合、皮瓣-筋膜瓣嵌合和皮瓣-肌瓣-骨瓣嵌合等多种形式。 Koshima等[38]首先报道了嵌合穿支皮瓣，因其吸取了肌皮瓣和骨皮瓣血供好、抗感染能力强的优点，可实现创面的立体修复而得以推广[39]。

3.3 影响穿支皮瓣成活的血管因素 人体深部知名血管在向远端走形过程中，分出I级分支、II级分支、III级分支和IV级分支[28]，它们相对应的成为皮瓣的几种血管形式[35-36]：轴心血管(深部知名血管)、穿支血管(I级分支)、链状血管(II级分支)、网状血管(III级和IV级分支)。上述血管构成了穿支皮瓣蒂部血管、瓣部近端血管、瓣部中部血管、瓣部远端血管，皮瓣静脉回流与上述方向相反，形成一血管环(vascular circle)；上述血管环通畅，是皮瓣获得良好血供的必要条件[40]。穿支血管供血皮瓣切取范围为穿支血管的解剖学供区，蒂部血供能通过瓣部分支血管有效供应，皮瓣血运好；超出解剖血供区范围由潜在吻合血管提供血运，达到穿支血管临床供区，继续扩大皮瓣范围(超出临床供区)将出现血供障碍。 穿支皮瓣瓣部若包含有较长链状血管，皮瓣切取长度以链状血管长度决定，比如腓动脉穿支蒂腓肠神经营养血管皮瓣。

4 展望

创伤、肿瘤切除等均可导致大面积皮肤软组织缺损，在各种损伤中，以交通伤最为多见，也最严重。Lancet(柳叶刀)2012年12月刊登的大型调查报告显示[41]：自1990年至2010年，187个国家和地区的235种死亡原因中，男性15～49岁龄的交通伤死亡率占总死亡率的10.7%，若再加上其他伤的死亡率6.2%，则其伤害性死亡率占总死亡率的16.9%，高于艾滋病(10.7%)和心血管疾病(12.8%)的死亡率。同年Traffic Injury Prevention汇集了包括中国、印度、巴西等10个国家的交通伤报道：每年因交通事故死亡120余万人，伤2000～5000万人以上。发展中国家交通事故发生率与死亡率是发达国家的两倍[42]。随着我国社会经济的发展，城镇化建设的进程，以及我国成为汽车制造和销售大国，是交通伤人数最多的国家。交通伤和机械伤所致损伤往往伴有大面积的软组织撕脱，此类损伤创面通常单个穿支皮瓣难以修复。针对每个病例组织缺损的具体情况进行“个性化”皮瓣选择、设计和改进，灵活运用皮瓣外科的显微外科解剖学知识，巧妙构思，创新设计，是显微修复重建外科医师永无止境的追求。

综上所述，穿支皮瓣的基础研究和临床应用研究已取得很大的进展。但穿支皮瓣还有一些问题亟待研究解决，如穿支的分布规律性，跨区供血皮瓣的血液动力学，皮瓣的静脉回流方式，如何重建皮瓣感觉，以及如何降低穿支皮瓣坏死率等诸多方面，均有待进一步深入研究。

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