郑俊,陈世新
1.川北医学院,四川 南充 637100;2.丽水学院,浙江 丽水 323000
近年来,一些新的关于皮瓣的探索开始涌现,其中最具有代表性的就是非生理性血循环的皮瓣供区,即动脉静脉化皮瓣和静脉皮瓣。这冲破了传统的牺牲动脉而行的方式,为临床的需要提供了一个新的研究方向。
1.1 静脉血管体来源及分布 TAYLOR 等[1]在1990 年通过对新鲜的尸体灌注氧化铅,逐步解剖,利用放大镜发现了大量存在于皮肤、皮下无瓣膜的静脉,它们联系相邻具有静脉瓣膜的血管体,而后行X光片发现,穿支静脉来源于深部静脉(其与神经伴行)。在四肢呈放射状的穿支静脉会被皮下的纵向通道改变,当源动脉供应复合组织瓣时,其分支会有与其血流方向相反的静脉伴行,回到源动脉处。至此,动、静脉血管体组成了整个血管体。研究表明了大多静脉是与动脉伴行的,且其数量的分布是以2∶1的比例呈现的。王建红等[2]通过全身动静脉造影发现静脉体区的分布范围和相应的动脉体区吻合,静脉体区存在着丰富的吻合,既有减少口径的阻力性吻合也有不减少口径的真性吻合支,而真性吻合支在静脉回流中发挥着重要作用。
1.2 静脉皮瓣的特点 静脉皮瓣主要依靠其含有的静脉管道与受区的动脉或静脉吻接,建立早期临时的血液循环,促进皮瓣的存活。与传统的以动脉为主的皮瓣相比,静脉皮瓣无需牺牲主要的动脉干,在浅筋膜内有数量较多、管径大、行程长的浅静脉;有了这个特点使其解剖层次浅,手术方便,甚至可做成超薄皮瓣,可减少对供区的创伤,但应用在临床上其切取的范围较小,且移植后容易出现皮瓣水肿严重,颜色深,弹性小的静脉回流障碍的表现,目前还不能作为普遍的临床应用,只能用于一些小面积软组织损伤(譬如四肢肢端)的修复。
1.3 静脉皮瓣的类型及应用 目前关于皮瓣的研究已开始深入到静脉,一些学者或临床工作者探索了新的术式,主要表现为静脉血供养的静脉皮瓣和动脉化静脉皮瓣。LIN 等[3]认为前臂远端掌侧的静脉皮瓣被认为是手指软组织损伤缺损的合适移植皮瓣,运用前臂掌侧稍小静脉作为动脉内流,稍大的静脉作为静脉流出的通道在一定程度上减轻了静脉淤血与皮瓣的坏死。BAEK 等[4]运用成年杂交狗探讨了在没有动脉的灌入情况下静脉岛状皮瓣是否能存活,分别在狗的左腿和右腿设计了没有动脉灌入的静脉皮瓣和有动脉灌入及静脉流出的皮瓣,通过对比虽然皮瓣血气分析值右腿皮瓣比左侧氧气含量高,二氧化碳、pH值比左侧稳定,血流速度比左侧快,但总体变化趋势是一致的,并且左侧静脉皮瓣存活了,而且形成了轻微扩张的静脉血管网。这有力地证明了静脉皮瓣如果回流通畅是可以存活的。陈靖等[5]通过前臂掌侧设计并切取改良动脉化静脉皮瓣改善动脉化静脉皮瓣内的动静脉分流,从而减轻术后静脉回流不畅,修复手指软组织缺损获得较好疗效。
1.4 静脉皮瓣存活机理 皮瓣的静脉血管桥接方式轴心静脉一端与受区的动脉吻接,一端与受区静脉吻接或其两端都与受区静脉桥接,静脉皮瓣存活的关键是保证静脉回流系统的通畅。静脉皮瓣包含皮肤及皮下静脉,利用浅静脉可以增加深静脉系统的灌注量,而促进皮瓣存活[6]。这些研究都主要关于其形态学的宏观研究,而对于皮瓣存活的具体分子机制以及信号传导通路还不清楚,还有待于进一步探究。
随着现代科技迅速的发展,对于穿支皮瓣的形态研究方法也如雨后春笋般的显现出来。CARRUTHERS等[7]利用计算机断层血管造影(CTA)成像技术对臀上穿支皮瓣一级及次级静脉血管进行了扫描定位,能有效地发现静脉穿支的瘀血。KOPPERT等[8]通过3D可视化重建技术可以对至关重要的靶静脉的直径与供体静脉口径是否吻合进行鉴别,以便于节约外科医生的时间。CHANG 等[9]应用超声多普勒进行穿支皮瓣动静脉的监测,发现此方法有较高的敏感性及可操作性。对于这三种探查技术(CTA、3D 可视化重建技术、超声多普勒),若综合应用,能追溯到穿支静脉血管的起源,血管蒂的长度、分支、沿途的走行及预测皮瓣切取大概的面积,这在临床上对组织损伤皮瓣移植后的缺血、淤血肿胀及软组织损伤修复的监测具有非常重大的作用。
随着分子生物学的发展和细胞研究的深入,在减少皮瓣淤血提高其成活率及促进皮瓣的血管新生过程等方面取得了卓越的成就。
3.1 基质细胞衍生因子(SDF-1)在减少皮瓣瘀血提高皮瓣存活率中的作用 SDF-1是α趋化因子家族的成员,其唯一受体为G 蛋白偶联受体CXCR4。SDF-1a/CXCR4在调节祖细胞或干细胞的迁徙中扮演了一个重要的角色,并且它对组织或器官的损伤、修复以及对血管的重塑具有重要作用[10]。高建廷等[11]通过基质细胞衍生因子-1α(SDF-1α)联合Integra 支架的应用发现,运用SDF-1α使全层皮肤缺损的创面愈合时间是最快的。
3.2 血管内皮生长因子(VEGF)在促进皮瓣血管新生中的作用 在当今皮瓣移植后出现的局部或大面积的坏死仍然是整形重建外科的一大难题。VEGF作为一种有效的促进血管新生和增加血供的蛋白因子发挥了重要的作用。金文虎等[12]利用血管内皮生长因子基因转染人羊膜间充质干细胞促进了更多的血管内皮生长因子蛋白的分泌,进而促进超长随意皮瓣血管新生,提高皮瓣成活率。也有研究显示在皮瓣外科延迟过程中,内源性的VEGF既具有促进choke vessels区血管舒张的作用,也具有促进choke vessels区血管生成的作用,并且能有效改善皮瓣的存活能力[13]。JIN 等[14]论述静脉皮瓣术后VEGF 与血管新生数量增加一致,说明VEGF 刺激血管新生发挥了关键作用。因此如果能操纵VEGF 的表达,这对获得更大的可预测性皮瓣及提高皮瓣的存活率来说,是一种迈向时代进步的里程碑。
3.3 低氧诱导因子(HIF-1α)在血管生成方面的作用 血管内皮生长因子的转录翻译过程在许多缺血、缺氧的条件下都会增加,有效改善机体血管形成与侧支微循环[15]。组织细胞缺氧的一个重要反应就是HIF-1α表达,其通过对下游转录基因包括VEGF和促红细胞生成素(EPO)的调控对皮瓣缺血具有保护作用[16]。缺氧能刺激低氧诱导因子表达增加,而且能通过刺激血管内皮细胞促进血管的生成[17],从而促进皮瓣存活。因此,如果能从这些刺激血管生成的主要通路着手,这对组织损伤修复是有突破意义的。
3.4 促进皮瓣存活的方式 通过外科手术延迟这种方式来提高外科移植术后皮瓣存活的效率,这可能是最早被用于提高皮瓣存活率的一种有效方式,尤其是轴型皮瓣移植[18-21]。另外,皮瓣供区化学延迟方法,例如皮瓣供区应用A型肉毒素可以显著提高皮瓣术后的成活面积[22]。利用桡动脉穿支皮瓣用于修复手指环形缺损利于术后患者手指功能的恢复,同时兼具供皮区隐蔽、切取简便、皮瓣成活率高的优点,是修复手指环形缺损的一种良好手段[23]。脂肪干细胞可以通过调节HIF-1α/VEGF 信号通路改善糖尿病皮瓣的缺血,促进血管的生成,从而提高皮瓣的存活率[24]。BIRGIN 等[25]利用体外冲击波(ESWT)诱导血管生成和抑制炎症获得了更高的存活率,这暗示着ESWT在促进皮瓣的存活方面是具有重要作用的。也有不少学者发现负压封闭引流(VSD)联合高压氧治疗前臂带蒂旋转皮瓣移植修复术后手背创面,能够明显抑制炎性反应,加快肉芽组织新生血管生成,促进创面愈合[26]。吕春风等[27]发现瘢痕疙瘩切除术辅助高压氧治疗,能提高皮瓣成活率;血竭醇提物通过激活PI3K/Akt/eNOS通路来提高大鼠穿支皮瓣模型的存活率[28]。促进皮瓣存活的方式多种多样,能在较短时间内找到合适的方式提高皮瓣存活率,这对临床医生的指导是非常重要的。
尽管随着现代科技的发展,越来越多的新兴技术被应用在修复整形外科,譬如显微外科的发展,能够缝合直径>0.5 mm 的微血管,现代数字电子的发展使得医生们甚至能够看到0.1 mm的微静脉,但这对于临床应用还不够,由于临床的环境复杂,个体差异大,还需要更深层次的研究,特别是关于整形外科创伤修复血管系统机制的研究。如果能弄清特别是静脉血管重塑机制,那对于显微外科,尤其是整形修复外科是一个飞跃的进步。