轴型筋膜皮瓣和筋膜组织瓣长宽比与皮瓣成活之间关系的实验研究

毕郑刚 黎清炜 杨成林 耿硕

近年来有关皮瓣及筋膜组织瓣的基础与临床应用研究很多，有不少新的探索和进展。1981 年Ponten[1]首先报道筋膜皮瓣的临床应用，将其分为轴型筋膜皮瓣和任意型筋膜皮瓣，其皮瓣的平均长宽比例为 2.5∶1。Tulhurst 等[2]( 1983 年 ) 在肩背部将筋膜皮瓣的长宽比例扩大至 4∶1。以后我国学者又将其推进至 5∶1，皮瓣均能完全成活[3-4]。筋膜组织瓣是在筋膜皮瓣的基础上发展衍生出来的，筋膜组织瓣血供来源仅比筋膜皮瓣少了真皮内血管网，但同时又去除了皮肤供血的负担，故有学者认为筋膜组织瓣的成活能力要大于筋膜皮瓣。而与此同时筋膜组织瓣联合游离植皮的方法以其成活可靠、不臃肿、不损坏供区美观等突出优点被广泛的应用于临床上，并取得了令人瞩目效果[5-6]。其在运用随意型筋膜组织瓣时最大长宽比为 3～5∶1，但远端有出现坏死的现象。综上，本研究建立兔带轴性血管筋膜皮瓣和筋膜组织瓣的实验模型，探讨轴型筋膜皮瓣和筋膜组织瓣的长宽比与皮瓣成活之间的关系。

资料与方法

一、一般资料

本实验选用健康成年家兔，雌雄不限 ( 购自哈尔滨医科大学附属第一医院饲养室 )，体重约2.2 kg，14 只兔子，每只兔子背部左右两侧均有为皮瓣截取区，一共 28 个皮瓣截取区，按照随机分配原则分成 4 组，每组 7 个组织瓣，A1 组：4∶1 ( 瓣长与蒂宽之比，下同 ) 的筋膜皮瓣；A2 组：4∶1 的筋膜组织瓣；B1 组：6∶1 筋膜皮瓣；B2 组：6∶1 的筋膜组织瓣。2% 戊巴比妥钠 2 ml / kg 静脉麻醉，依据实验分组，在后背脊柱两侧以胸背侧动脉为轴，标记皮瓣截取的区域，A1、A2 组：分别在两侧切取长 8 cm 蒂宽 2 cm 的轴型筋膜皮瓣和筋膜组织瓣。B1、B2 组：分别在两侧切取长 12 cm 蒂宽 2 cm 的轴型筋膜皮瓣和筋膜组织瓣。对于筋膜皮瓣的截取：切开皮肤、皮下直达深筋膜，深筋膜深侧游离至瓣的基底，观察皮瓣的血液循环，切开区域彻底止血后，原位缝合皮瓣，缝合时注意皮肤和筋膜应对位缝合。对于筋膜皮下组织瓣的截取：切开皮肤，真皮下游离皮肤，此时可见皮瓣内有一类似轴型血管大致沿着皮瓣的方向走形，切开皮下直达深筋膜，与深筋膜深侧游离直达基地部。彻底止血后原位缝合筋膜组织以及经过简单打薄的皮片，缝合时注意皮片和筋膜组织要对位缝合。术后兔子不注射抗生素，兔子进行分笼喂养。

二、皮瓣成活率的测定

术后 15 天对各个组织瓣进行成活面积的测定，因创口收缩，术后皮瓣面积均较术前设计小，故以成活面积的百分率作为记录皮瓣的成活情况，成活率＝成活面积 / 皮瓣面积×100%，具体方法：首先观察皮瓣的大体情况，皮瓣上有无新毛长出，局部有无红肿，然后用数码相机对皮瓣进行拍照，传至电脑后经过 Adobe Photoshop CS 简单处理后，使用Scion Image ( Beta 4.0.3 ) 计算皮瓣的成活率。

三、组织学观察

术后 15 天，每组分别选取 1 个组织瓣，在组织瓣成活 / 坏死界面或者组织瓣远端获取标本，10%甲醛溶液固定，石蜡包埋，HE 染色，光镜下观察皮瓣形态学结构。

四、皮瓣的微动脉造影

为进一步了解皮瓣术后的血流动力学，每组选取 7 个皮瓣于成活率评估后 1 周行微动脉造影术：2% 戊巴比妥钠 2 ml / kg 静脉麻醉，在家兔颈中线旁2 cm 左右触及颈动脉搏动，切开皮肤，逐层分离至颈动脉，分离颈动脉后行颈动脉插管，注射造影剂( 氧化铅明胶混合物 ) 50 ml / kg。取下组织后于 4 ℃冰箱中保存 4 h 后，将整块皮瓣于深筋膜下游离，然后进行 X 线摄片，评估皮瓣的微循环情况。

五、统计学方法

数据处理应用 SPSS 17.0 统计软件，定量资料采用表示，组间采用两独立样本t检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、皮瓣成活面积观察

14 只兔子均完成实验，术后 15 天对皮瓣的进行成活面积测定。A1 组皮瓣愈合良好，表层均有新毛长出，局部无红肿，皮瓣颜色与周围皮瓣颜色相同，皮瓣触之柔软，显示皮瓣全部成活，成活率为 100% (图 1)。A2 组有 1 个皮瓣发生感染，其余皮瓣术后面积缩小十分显著，有的甚至收缩成一线型，但局部皮瓣无坏死表现，成活率为 100%。B1 组皮瓣中有 2 个皮瓣完全成活，其余 5 个皮瓣蒂部远端出现局部发黑，显示皮瓣远端坏死，近端皮瓣颜色与周围皮肤颜色相似，并有新毛长出，成活率为 ( 90.22±8.60 ) %。B2 组有 2 个皮瓣出现部分损坏，其余皮瓣表面植皮区颜色与周围皮肤明显不一样，触之干硬，无滑动感，去掉表面皮片显示成活的筋膜组织瓣，成活均为 100% (图 2)。经t检验 B1 组成活面积的百分率较组 A1，B2 组均低，t＝3.004，P＝0.04，差异有统计学意义 (表1)。

表1 皮瓣成活面积百分率比较 (±s)Tab.1 A comparison of the survival rate (±s)

表1 皮瓣成活面积百分率比较 (±s)Tab.1 A comparison of the survival rate (±s)

分组 皮瓣数 部分成活 完全成活 成活面积百分率 ( % )A1 7 - 7 100.00±0.0 B1 7 5 2 90.22±8.6 A2 7 - 7 100.00±0.0 B2 7 - 6 100.00±0.0

二、组织学检查

切取皮瓣组织作 HE 染色，在显微镜下可以清楚的观察皮瓣的形态学结构，所有切片均没有观察到显著的坏死区域，比较各个皮瓣仍然可以发现某些结构上的区别。在低倍镜下 (图 3) 可以观察各个皮瓣的层次结构，筋膜组织瓣的深筋膜组织较筋膜皮瓣的排列紧密，筋膜皮瓣可见有皮肤的毛囊结构，而筋膜组织瓣表层无皮肤结构，表层局部有坏死。在高倍镜下 (图 4) 观察正常的兔子皮肤可见深筋膜排列整齐，走向分布一致。4∶1 筋膜皮瓣的深筋膜结构接近于正常。6∶1 组的筋膜皮瓣在高倍镜可见深筋膜排列不齐，深筋膜粗细不一，有炎性细胞浸润。4∶1 的筋膜组织瓣深筋膜排列紊乱，走行方向不一，甚至可以呈垂直方向走行。6∶1 组筋膜组织瓣的深筋膜层结构与 4∶1 的筋膜组织瓣的相似，有大量的炎性细胞浸润，同时可发现表层局部有坏死，深层有新生毛细血管形成。

三、微循环造影结果

在实验中观察发现，当按 50 ml / kg 把全部造影剂灌注注射进入颈动脉后，兔子的心脏搏动仍然存在时预示着造影剂注射的成功。注射完毕后若干分钟可以发现兔子的耳朵、眼底明显有黄色的造影剂的沉积。待皮瓣游离后行 X 线摄片，能直观地显示出术后皮瓣的微循环情况 ( 图 5 )。

图1 a：4∶1 的轴型筋膜皮瓣，愈合良好，皮瓣颜色与周围皮肤颜色相同；b：6∶1 轴型筋膜皮瓣，近端愈合佳，有新毛长出，远端皮瓣发黑，坏死图2 a：4∶1 的筋膜组织瓣，10天拍摄，收缩明显；b：6∶1的筋膜组织瓣，15 天拍摄，显示去掉一半表面植皮时，筋膜组织瓣成活良好；c：6∶1 的筋膜组织瓣，15 天拍摄，完全去除表面植皮后为成活的筋膜组织瓣，可见皮瓣末端血运良好Fig.1 a: Ratio 4:1 axial patten fascio-cutaneous flap healed well, the color of flap was as same as normal skin; b: Ratio 6:1 axial patten adipofascial flap healed well at the proximal site, necorsis appeared in the distal siteFig.2 a: Ratio 4:1 axial patten adipofascial flap, 10 days, shrink significantly; b: Ratio 4:1 axial patten adipofascial flap, 15 days, free skin graft was removed, the flap survived well; c: Ratio 6:1 axial patten adipofascial flap, 15 days, free skin graft was removed, the flap survived well

图3 a：4∶1 的筋膜皮瓣；b：6∶1 的筋膜皮瓣，↑毛囊；c：4∶1 的筋膜组织瓣深筋膜层；d：6∶1 的筋膜组织瓣，↓显示表面坏死区域 ( HE ×10 )Fig.3 HE stain, magnification×10 a: Ratio 4:1 fascio-cutaneous flap; b: Ratio 6:1 fascio-cutaneous flap;↑Hair follicle; c: The deep fascia of ratio 4:1 adipofascial flap; d: Ratio 6:1 adipofascial flap;↓Necrosis of the the superficial part

图4 a：正常皮肤的深筋膜；b：4∶1 筋膜皮瓣深筋膜；c：6∶1 筋膜皮瓣深筋膜，深筋膜排列不齐，深筋膜粗细不一；d：4∶1 筋膜组织瓣深筋膜；e：6∶1 筋膜组织瓣深筋膜 ( HE ×40 )图 5 皮瓣造影 X 线片 a：4∶1 的筋膜组织瓣 ( 红色框 ) 和筋膜皮瓣 ( 蓝色框 ) 的微循环情Fig.4 HE stain, magnification×40 a: The deep fascia of normal skin; b: The deep fascia of ratio 4:1 fascio-cutaneous flap; c: The deep fascia of ratio 6:1 fascio-cutaneous flap, the deep fascia was not well aligned; d: The deep fascia of ratio 4:1 adipofascial flap; e: The deep fascia of ratio 6:1 adipofascial flapFig.5 DSA of the flaps a: Microcirculation of ratio 4:1 adipofascial flap ( red frame ) fascio-cutaneous flap ( blue frame ), the blood supply was stopped at the bottom of ratio 4:1 adipofascial flap; b: Ratio 6:1 adipofascial flap ( red frame ) fascio-cutaneous flap ( blue frame ), in the middle of the ratio 6:1 adipofascial flap the blood supply was stopped, collateral circulation was formed in the proximal part (↑). The blood supply of the distal part of ratio 6:1 adipofascial flap was good, collateral circulation was also formed (↓)

讨 论

一、研究结果的提示

纵观皮瓣外科学的发展，临床所应用的皮瓣供区数量，是由少到多，又从多到少。目前人体可切取的轴型皮瓣已达 70 多处。虽然临床以及相关基础研究证实轴型皮瓣血供可靠、抗感染能力强、应用方式灵活多样[7]，但对于轴型皮瓣能超出轴性动脉供养区域以外多大的范围，由于受到多种因素的影响，仍然是有待研究和解决的问题。将皮瓣扩大切取，可以超过血流动力学供区的限制，甚至达到相邻供区，而皮瓣仍可成活。此类代偿范围多大，尚缺乏解剖学和血流动力学方面有利的证据。本研究表明家兔背部的轴型筋膜皮瓣与筋膜组织瓣在长宽比 6∶1 的情况下成活是可靠的，同时发现筋膜组织瓣合并植皮的成活率 ( 100% ) 比筋膜皮瓣的成活率 ( 90.22±8.60 ) % 更高。不考虑二者轴性动脉的灌注压、静脉回流、手术损伤等因素，轴型筋膜组织瓣去除了皮肤供血的负担，被认为是成活率优于筋膜皮瓣的主要因素[8]。组织学观察在各个皮瓣中也没有发现显著的坏死区域，这跟大体观察的实验结果是相一致的。仅在筋膜组织瓣的表层观察有部分坏死的组织，这可能和筋膜组织瓣术后缺少表层皮肤保护有关。而在大体观察中发现表层有坏死的筋膜皮瓣在组织学检查中却没有发现相对应的坏死组织，这可能与当时切片范围和方向有关系。同时动脉造影结果显示术后皮瓣主干动脉通畅，并且有侧枝循环的形成，客观上证实了皮瓣成活前提条件的存在。

二、轴性血管对轴型筋膜皮瓣成活的重要性

筋膜蒂组织瓣的筋膜蒂内可以含有直接皮动脉、肌间隔筋膜皮肤穿支和肌皮动脉筋膜皮肤穿支等供血血管，形成深筋膜下、深筋膜上、皮下脂肪、真皮下和真皮层多层血管网。相关的动物实验证实此类组织瓣的长宽比不超过 2∶1。如果筋膜蒂内含有轴性血管，情况就不可同日而语了，就像本实验设计所形成的筋膜皮瓣和组织瓣，即使长宽比达到 4∶1，轴型筋膜皮瓣的成活率仍可达到100%，远高于随意型皮瓣，究其原因就是因为其蒂内含有轴性血管，其对筋膜皮瓣成活的重要性可见一斑。本实验中有 2 例长宽比达 6∶1 的筋膜皮瓣依然能够完全成活，超出了轴型筋膜皮瓣的长宽比5.4∶1 的极限临界值。这类似于临床上所谓超长皮瓣，文献报道后者的长宽比可达 5～8∶1[9]，其成活的机制很复杂。

三、筋膜组织瓣与筋膜皮瓣的差异及其应用潜能

在本实验中，术后大体观察筋膜皮瓣面积虽然减小，但是皮瓣触之柔软，与周围正常组织相似；而筋膜组织瓣收缩面积较筋膜皮瓣的大，触之坚韧，呈瘢痕样改变，活动度差。且以为，家兔表皮坚硬的结缔组织可能是支撑深筋膜的支架，筋膜组织瓣失去这个支架就会出现收缩。何况筋膜组织瓣和筋膜皮瓣的形态不一样，筋膜组织瓣的深筋膜层细胞排列更加紧密，这或许是筋膜组织瓣收缩明显的原因。据此可以得出两个推论：( 1 ) 筋膜组织瓣应该比其覆盖的创口要大以防止其收缩；( 2 ) 筋膜组织瓣由于其深筋膜收缩、瘢痕形成这一特殊的愈合方式，其抗磨能力可能比筋膜皮瓣更强。这正是筋膜组织瓣临床应用的潜能之所在。近年来，笔者在系列研究的基础上，逐步总结出筋膜组织瓣临床应用的价值。筋膜皮瓣包含皮肤，外形臃肿；供区不仅损伤大，愈合后瘢痕明显。在临床实践中将腓肠神经筋膜皮瓣改良为腓肠神经筋膜组织瓣，并应用微创技术[10]经皮肤小切口切取，既保留了原有筋膜皮瓣的疗效，同时获得供区和受区的良好外形[11-12]；筋膜组织瓣质地柔软、血运好，抗感染能力强，修复软组织缺损效果良好，用于填充消灭骨髓炎清创一流的空腔尤为适用。结果受区创面平整、外形美观，耐磨性好；供区仅有线性瘢痕，外形好，且其感觉功能亦逐渐恢复。不过，筋膜皮瓣及筋膜组织瓣的比较研究仍需要更多临床实验和基础研究加以验证。

四、氧化铅－明胶灌注动脉造影技术的优越性

血管的解剖学研究方法有多种，比较而言，墨汁、美兰灌注简单易行，但不够精确。血管铸型三围立体感强，直观美观，但不便于观察皮肤内小血管及其之间的关系。透明术仅适用于制作小标本且耗时。在本实验中氧化铅－明胶灌注技术简单易行，且可清晰地显示家兔术后皮肤血管内的血管分布状况，尤其是皮肤内的小血管网及其相互间的关系，显示出其研究价值和优越性。如果像有关研究所显示的那样[13]，利用电脑图像处理技术，精确地测量出每一条皮动脉的分布范围，将更有利于皮瓣的基础研究与临床皮瓣外科的应用设计。

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