引用本文: 林燕嫻, 宋維銘. 擴張皮瓣血運障礙監測技術及防治研究進展. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(1): 118-124. doi: 10.7507/1002-1892.201708056 復制
皮膚軟組織擴張術是通過于正常皮膚軟組織下埋置擴張器并注射液體,利用擴張機制對局部的作用獲得擴張皮瓣,用于組織修復和器官再造的一種方法[1]。因其能提供與缺損區色澤、質地及結構相近的皮膚組織,同時不增加新的供區瘢痕,成為修復皮膚缺損的首選方法之一。但擴張皮瓣血運障礙等并發癥發生率較高,如果處理不當,會出現皮瓣壞死,導致手術失敗。現就擴張皮瓣術后血運障礙監測技術及防治措施進展作一綜述,旨在為臨床擴張皮瓣血運障礙早期發現和防治提供參考。
1 擴張皮瓣血運監測方法
1.1 臨床主觀觀察
常用監測指標有皮瓣顏色、張力(皮瓣大小及腫脹程度)、毛細血管充盈試驗以及針刺皮瓣觀察出血情況。其中皮瓣顏色是最常用、最重要的指標,具有靈敏、準確、無創、無需接觸等優點。針刺觀察皮瓣出血情況,出血活躍且呈鮮紅色,說明皮瓣供血良好;出血活躍但顏色較暗,逐漸變鮮紅,說明靜脈回流障礙;出血較少或無出血,提示動脈供血障礙。皮瓣張力、毛細血管充盈試驗也是重要檢測指標,皮瓣動脈閉塞時表現為皮膚發白、皮瓣萎縮及張力減小,毛細血管充盈遲緩;靜脈閉塞時表現為局部呈暗紅色,皮瓣腫脹及張力增加。臨床主觀觀察準確性及靈敏性較好,缺點是主觀性較強,不能實現連續監測,對臨床醫師經驗要求較高。
1.2 客觀監測方法
1.2.1 皮瓣溫度
皮瓣血運情況可通過皮瓣溫度的改變表現出來,通過將監測的皮瓣溫度按一定公式進行轉化可得到皮瓣血流信號[2-3]。測量皮瓣溫度方法有熱電偶溫度計測量法及紅外線熱成像法[4-5]。其中,紅外線熱成像技術具有簡便、快速、動態采集信息、無創傷、結果直觀等優點。皮膚通過輻射紅外線方式進行熱量傳遞,因此通過記錄移植皮瓣的紅外輻射能量,可以判斷皮瓣壞死部位與周圍皮瓣的血運情況,評估壞死范圍,預估皮瓣活性。Lohman 等[6]對應用紅外線熱成像技術監測皮瓣術中血運的相關研究進行了一次薈萃分析,發現紅外線熱成像技術敏感性約為 33%、特異性為 100%、準確率為 80%;在預測并發癥等方面,相比植入性多普勒和組織血氧測量敏感性較低,但對吻合口血運敏感性為 100%。
1.2.2 代謝指標監測
① 近紅外組織血氧監測法:近年來,近紅外光光譜技術的發展,為檢測組織血氧值提供了新的方向。該檢測法是利用血液中氧合血紅蛋白及還原血紅蛋白對近紅外光散射和吸收特性的不同,監測一定皮膚面積中兩者比例來判斷血管的灌注情況,實現了無創傷監測組織內血氧變化,實時顯示血氧值[7-9]。因其有無創、快速、連續、實時監測、操作簡便等優點,具有廣泛的應用前景。Chen 等[8]對應用近紅外光血氧監測法觀察術后皮瓣血運的 8 項研究進行系統分析,發現其預測血運障礙的敏感性為 100%,特異性為 100%。Koolen 等[9]的回顧性研究發現,應用近紅外光血氧監測法監測乳腺重建術后皮瓣血運情況,可顯著提高皮瓣成活率。
② 微透析技術:1998 年 R?jdmark 等[10]首次將微透析技術應用于皮瓣的血運監測。微透析技術是通過對皮瓣組織的代謝產物如葡萄糖、乳酸、丙酮酸鹽以及丙三醇等采樣分析,間接監測皮瓣血運狀況。如果葡萄糖降低,乳酸與丙酮酸鹽的比值降低則提示無氧代謝,說明動脈血供不足;如果丙三醇水平增加則提示細胞膜損傷,說明動脈或靜脈血流障礙。Frost 等[11]對臨床觀察、微透析技術和植入式多普勒技術進行了前瞻性研究,發現微透析技術可以在臨床表現出現之前發現血管危象,但其缺點是需要 30 min 才能完成一次檢測。Tollan 等[12]研究發現微透析技術可用于監測細胞因子等大分子物質的變化,因此不僅可用于臨床監測皮瓣血運,還能用作研究皮瓣生理學的手段。
1.2.3 多普勒技術
① 手持式多普勒血流探測儀:該方法是利用高頻率超聲波探測動靜脈血管內紅細胞的運動狀態,以判斷皮瓣血液循環情況,其探測動脈血流的敏感度高于靜脈。目前常用于術前探測皮瓣血管走行,獲得較好效果[12-13]。Bellamy 等[14]對外科醫生選擇監測皮瓣血運方法的喜好調查顯示,手持式多普勒血流探測儀是最常用方法(91.7%),其中 56.1% 醫生認為它是最好的皮瓣血運監測方法。該方法具有簡單、易行、無創、實時獲取血流信息等優點,不足之處在于操作技術性較高,探測皮瓣血管時易受組織其他信號干擾、假陽性率高,難以評估深部血管、血管走行及分支等[15]。
② 探頭植入式多普勒血流監測系統:該方法是將監測探頭置于皮瓣動靜脈吻合處以監測皮瓣血流情況,與傳統血流監測手段相比,具有價廉、實時、可監測深部血管、靈敏度及特異性高等優勢;但它是侵入性檢查,探頭若移位將導致假陽性結果和不必要的外科再檢查。Kim 等[16]研究報道,用探頭植入式多普勒血流探測儀監測可早期發現皮瓣微循環的異常變化,從而提高皮瓣存活率。而通過建立嵌合皮瓣,應用探頭植入式多普勒血流探測儀監測供應相鄰筋膜皮下瓣或肌肉瓣的分支蒂血管血流,間接評估擴張皮瓣術后主要蒂血管的血流,可降低直接監測皮瓣蒂血管時對皮瓣血運的影響,進一步預防皮瓣血運障礙的發生。Chang 等[17]對 2000 年-2012 年使用植入式多普勒血流監測儀監測游離皮瓣血運情況的研究進行了系統分析,證明該方法有高度敏感性和特異性。Rothfuss 等[18]認為植入式多普勒血流監測技術是監測游離皮瓣血運的金標準。
③ 激光多普勒血流監測儀:該技術是利用入射光在運動中的紅細胞表面發生散射時會產生多普勒頻移效應,通過檢測后向散射光的多普勒頻移來推斷血流速度。其主要應用于淺表組織(體表下 0.5 mm 左右),因具有可定性監測深部組織血運、無創、實時等優勢,目前常用于整形外科領域。Rothenberger 等[19]報道激光多普勒血流監測儀在乳房重建游離皮瓣移植術后皮瓣血流的監測中有重要價值。Kolbenschlag 等[20]認為激光多普勒血流監測儀和組織光譜學技術監測皮瓣血運、組織血氧飽和度和血紅蛋白濃度,可準確反映皮瓣的微循環情況。
1.2.4 造影技術
① 近紅外熒光造影技術:常用造影劑為吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)。ICG 是水溶性化合物,靜脈注入后能迅速與體內血紅蛋白結合,在 750~810 nm 激發光的激發下,可產生熒光并被近紅外相機捕捉記錄,從而形成動態熒光圖像。近年來,近紅外熒光造影技術因經濟、無毒副作用、可定性監測皮瓣血流等優點,在術前皮瓣設計、術中術后預測皮瓣血運障礙方面均有重要價值[21-22]。Diep 等[23]對比術中采用 ICG 熒光造影技術或僅采用臨床觀察對于乳腺癌切除即時乳房重建皮瓣壞死發生率的影響時,發現術中應用 ICG 熒光造影可顯著降低皮瓣缺血壞死的發生率。Hitier 等[24]研究證明,ICG 熒光造影發現皮瓣血運障礙較臨床主觀觀察更早、更準確。Lohman 等[25]對 ICG 熒光造影相關文獻進行 Meta 分析后報道,術中 ICG 熒光造影敏感性為 90.9%,準確率為 98.6%,特異性為 98.6%。熒光造影技術結合針刺試驗[26]、激光輔助[27-28]、FLOW 800 分析系統[29]可提高其檢測血管血流情況的靈敏度和特異性,用于監測皮瓣移植術后血管灌注情況。
② 數字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA):DSA 能顯示血管的走行及分支,并提示血管是否通暢,能提供準確的血管解剖影像圖像及血管病變信息,但也存在不能提供相關軟組織信息、有創、輻射劑量較大等缺點[30]。因此,術前可用超聲多普勒確定穿支血管是否存在及其大體位置,必要時經 DSA 觀察穿支血管走行、分布及其與周圍動脈的吻合情況,確定皮支動脈的軸點部位,防止穿支血管細小、解剖變異及術中牽拉或扭曲損傷等意外,以保證皮瓣及其蒂部血管網的完整性。唐舉玉等[31]將 DSA 造影技術應用于術前輔助設計旋股外側動脈降支分葉穿支皮瓣,術中發現穿支血管走行與術前 DSA 模擬基本一致。張子陽等[32]利用 DSA 導航指導切取 13 例脛前動脈穿支皮瓣,提高了移植皮瓣切取的成功率。徐業凱等[33]總結術前用 DSA 指導選擇皮瓣以修復嚴重手外傷創面的經驗,認為 DSA 造影可清晰顯示血管網,有效指導術前皮瓣選擇,從而減少移植皮瓣缺血壞死發生。
③ 計算機斷層掃描血管造影術(computer tomographic angiography,CTA):CTA 是將 CT 容積掃描技術和計算機三維重構圖像處理技術相結合,采集流經血管內腔造影劑信號的成像技術。近年,CTA 才開始用于皮瓣血管形態學的研究,它能夠清晰顯示全身各部位的血管形態、血流情況,目前多用于腹壁下動脈皮瓣及股前外側皮瓣穿支血管的術前探查和定位。術前利用 CTA 三維重建技術,預先判斷穿支血管的位置、分支、走行及其與周圍組織的關系等,從而設計血運豐富的皮瓣,這對于減少皮瓣缺血壞死、提高移植皮瓣的成活率有重要意義。CTA 成像有客觀、非侵入、重復性高,掃描時間短、空間分辨率高,可顯示直徑 0.3 mm 的微血管等優點,但因需要注射造影劑而不適用于造影劑過敏或腎功能損傷的患者,且有輻射暴露等缺點[34]。楊克勤等[35]認為 CTA 可準確顯示穿支血管位置、管徑及走行,將 CTA 三維重建技術應用于指導構建小腿穿支皮瓣,可提高小腿穿支皮瓣移植的成功率。Maricevich 等[36]發現 CTA 可清晰顯示穿支血管的位置,并利用 CTA 設計大腿外側穿支皮瓣用以進行乳房重建,提高了穿支皮瓣的存活率。Hummelink 等[37]利用 CTA 定位穿支皮瓣血管,并結合三維立體攝影測量技術設計合適體積的腹壁下動脈穿支皮瓣,用以進行乳房重建。Ono 等[38]總結皮瓣修復術前應用 CTA 的臨床經驗,認為 CTA 顯示穿支血管準確率高,有利于設計血運和體積合適的穿支皮瓣,從而縮短手術時間、降低移植皮瓣的并發癥。
④ 磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA):目前臨床上使用的 MRA 成像技術有兩種,一種無需對比劑,一種是以釓制劑為對比劑的增強 MRA(CE-MRA)。MRA 無過敏、輻射暴露等缺點,且有良好的肌肉血管成像分辨率、同時獲取動靜脈血管影像等優點。但其準確率及空間分辨率與 CTA 相比較低,且有檢查費用昂貴、檢查耗時長、不可用于體內有金屬物的患者等缺點[34]。段家章等[39]查閱國內外文獻,總結 MRA 可三維立體地顯影穿支血管的分布、走行及分支解剖情況,已用于術前設計以旋股外側動脈為穿支血管的股前外側皮瓣。Gryseleyn 等[40]分析對比術前應用 MRA 或 DSA 對游離腓骨成活率影響時發現,MRA 在發現血管粥樣硬化、減少皮瓣缺血壞死方面表現更佳。Swanson 等[41]對 3 篇應用 CTA 及 MRA 定位腹壁下動脈穿支皮瓣血管的文獻進行系統綜述,發現兩者在定位穿支血管的準確性上無明顯差異(P=0.282)。
1.2.5 擴散相關光譜技術
擴散相關光譜技術是一種基于多散射近紅外光時間變化的動態散射方法,當紅細胞在微血管運動時會發生散射,通過收集散斑的波動可以推測紅細胞的運動,從而定量分析組織血流。Agochukwu 等[42]認為擴散相關光譜技術是一種新興、便攜、價廉的非接觸性血運監測方法,并且可監測深度達 1.5 cm 的血管,它在預測皮瓣缺血壞死、提高皮瓣成活率方面有重要價值。
2 預防擴張皮瓣血運障礙方法
2.1 改進擴張器擴張方式
常謹等[43]認為擴張器植入早期皮瓣缺血、缺氧以及擴張器壓迫等致 VEGF 等相關促血管生成因子合成增加,而中晚期新生血管成熟穩定,擴張皮瓣已耐受擴張器壓力,內環境達到氧的供需平衡,VEGF 表達逐漸下降至正常水平。所以通過反復快速擴張法可使擴張皮瓣長時間處于微缺血、缺氧狀態,促進 VEGF 合成分泌,進一步促進內皮細胞增殖、擴張皮瓣中血管增生。
擴張過程中皮瓣血運障礙的預防要掌握擴張器少量多次注水、持續擴張的原則。每次注水過程中要觀察擴張皮瓣的指壓反應,當出現擴張皮瓣顏色蒼白,無充血反應時應回抽部分擴張液,以防止出現擴張皮瓣血運障礙[44]。
2.2 術前合理設計,術中精細操作,術后仔細管理
Omranifard 等[45]通過計算擴張器注射容量與擴張面積的關系,得出擴張面積=17.9+6.3×注射容量。術前評估所需皮瓣量及注射容量,利用影像學技術選擇設計血運豐富的擴張皮瓣。術中嚴格遵守整形外科皮瓣設計的原則,皮瓣近端和遠端盡可能不要超過擴張區,保證皮瓣血運良好;盡量減少附加切口;剝離纖維囊壁時要仔細,盡可能保留具有血供的包膜,但需要將導致皮瓣攣縮的纖維膜部分去除;充分合理利用擴張皮瓣,避免皮瓣局部張力過大,當皮瓣局部較松時可加壓包扎。術后充分引流、預防使用抗生素避免感染等,以降低擴張皮瓣血運障礙的發生率。
2.3 皮瓣延遲術
皮瓣延遲術是阻斷皮瓣邊緣及基底部的部分血管,從而使皮瓣內的血管發生符合血供需要方向的變化,同時造成適當可耐受的缺血、缺氧狀態,誘發 VEGF 等細胞因子的合成釋放,誘導血管擴張增粗及新生血管發生,增加側支血液循環,以確保皮瓣轉移后的血供,是制備超長寬比皮瓣、超大面積皮瓣、預制皮瓣、反流軸型皮瓣的一種可靠而有效的方法,可預防皮瓣出現缺血壞死,提高皮瓣成活率[46-47]。運用皮瓣延遲術治療出現靜脈瘀血的擴張皮瓣,可有效改善擴張皮瓣遠端血運,緩解原有靜脈回流障礙,防止局部靜脈瘀血癥狀加重,在一定程度上避免壞死灶的出現,改善皮瓣遠端靜脈回流保證擴張皮瓣的成活。
研究發現,供區皮膚軟組織擴張結合埋線法結扎周邊血管主干可使擴張皮瓣周邊血管主干逐漸變細,阻斷主干血管收集的回流靜脈,造成皮瓣靜脈血不同程度的回流障礙,對皮瓣進行靜脈延遲,從而誘導血管新生及血管增粗[48-49]。趙宇輝等[50]研究發現通過對皮瓣血管蒂的維持擴張,可增加皮瓣血運。其機制可能為:① 蒂部擴張器間斷、規律注液擴張,可暫時阻斷蒂部血流,與皮瓣延遲術效果相似。② 蒂部擴張器的埋置可以進一步增強蒂部擴張皮瓣的血循環重構,其血供改變主要表現為血管數量增加和增粗,以及皮膚血流量增加。
3 皮瓣血運障礙的防治措施
3.1 放血療法
如果術后皮瓣遠端出現輕度青紫等回流不暢表現,可在皮瓣遠端輕微加壓包扎以利回流。當擴張皮瓣因靜脈回流障礙,導致瘀血水腫而保守治療不能有效挽救皮瓣活性時,可采用放血療法,如瘀血部位針刺放血療法或水蛭吸血療法。針刺放血是將皮瓣瘀血部位的血液抽出并用肝素紗布濕敷。此方法可減輕靜脈瘀血,降低毛細血管后循環壓力,改善血液動力學,改善血管內皮功能,擴張血管,但僅適用于小面積瘀血皮瓣。薛文麗等[51]提出針刺放血法、微小血管放血法可挽救瘀血擴張的皮瓣。Cheng 等[52]認為對出現瘀血的皮瓣行放血治療,可提高皮瓣存活面積。
水蛭吸血療法是將醫用水蛭放置在皮瓣瘀血部位,利用它吸取瘀血皮瓣的積血,改善皮瓣血液循環[53-54]。水蛭唾液中的許多活性成分,如抗凝血劑、血小板聚集抑制劑和蛋白酶抑制劑等,具有活血化瘀作用。Herlin 等[53]及 Mumcuoglu 等[54]推薦將醫用水蛭應用于挽救瘀血的移植皮瓣,但應注意其后遺癥較多,如失血、感染、暴發性紫癜和偏頭痛等。
3.2 天然或重組水蛭素的應用
水蛭的獲得易受地域及氣候的影響,限制了其在臨床的應用。研究發現,水蛭素是水蛭唾液中具有活血化瘀作用的有效成分。用天然水蛭素或重組水蛭素挽救靜脈瘀血皮瓣已成為國內外研究熱點[55-57]。Peng 等[56]在動物實驗中發現,水蛭素可能通過抑制凝血酶/蛋白酶激活受體/p38/NF-κB 信號通路的傳導,抑制炎性反應,從而改善皮瓣活力。Pan 等[57]研究發現,水蛭素可能通過干擾 p38 MAPK-ERK 通路,調節血管生成因子和抗血管生成因子的表達,發揮其血管生成作用,從而緩解皮瓣遠端的瘀血。
3.3 高壓氧治療
高壓氧治療擴張皮瓣血運障礙的關鍵在于預防,一旦在術中或術畢時發現皮瓣遠端發紫,術后應立即應用高壓氧進行治療,利用其能擠出皮瓣瘀血、選擇性關閉皮瓣遠端的動靜脈短路、提高組織氧分壓等特點[58],改善皮瓣血運,以取得滿意效果。Ju 等[59]研究證明高壓氧治療組的擴張皮瓣血管比空白對照組更豐富、血運更好,從而可以提高擴張皮瓣成活率并降低血運障礙。
3.4 其他
傳統方法如體位引流+局部按摩、負壓吸引等可促進皮瓣血液循環,提高瘀血皮瓣成活率。學者們研究發現,氧自由基清除劑(如維生素 E、依達拉奉)[60]以及毛柳甙[61]、間充質細胞移植[62]、血液稀釋療法[63]等,可促進皮瓣血管新生、抑制細胞凋亡、減少炎性反應、降低氧化應激等。必要時用抗凝和/或抗溶栓藥物,如阿司匹林、低分子肝素、尿激酶等可挽救出現血運障礙的擴張皮瓣。
4 總結與展望
擴張皮瓣血運障礙受多種因素影響,術前可利用多普勒血流檢測儀、熒光血管造影技術、CTA 和 MRA 等影像學技術選擇有知名血管的供區、獲取血運豐富的擴張皮瓣;術中及術后可利用紅外線熱成像技術、近紅外光血氧監測技術、植入式多普勒等方法密切監測移植皮瓣的血運,有利于早期發現血運障礙、減少皮瓣缺血時間,從而對缺血的移植皮瓣進行干預治療(如放血、抗凝溶栓、水蛭吸血等),達到減少皮瓣壞死、提高手術成功率的目的。
如何減少擴張皮瓣移植術后血運障礙的發生,開發靈敏度、特異性及準確率高,可實現連續監測,對患者及皮瓣無損害的血運監測方法,提高對已出現血運障礙皮瓣的挽救率,仍然是整形修復重建外科面臨的難題,需要開展更多、更深入的研究。
皮膚軟組織擴張術是通過于正常皮膚軟組織下埋置擴張器并注射液體,利用擴張機制對局部的作用獲得擴張皮瓣,用于組織修復和器官再造的一種方法[1]。因其能提供與缺損區色澤、質地及結構相近的皮膚組織,同時不增加新的供區瘢痕,成為修復皮膚缺損的首選方法之一。但擴張皮瓣血運障礙等并發癥發生率較高,如果處理不當,會出現皮瓣壞死,導致手術失敗。現就擴張皮瓣術后血運障礙監測技術及防治措施進展作一綜述,旨在為臨床擴張皮瓣血運障礙早期發現和防治提供參考。
1 擴張皮瓣血運監測方法
1.1 臨床主觀觀察
常用監測指標有皮瓣顏色、張力(皮瓣大小及腫脹程度)、毛細血管充盈試驗以及針刺皮瓣觀察出血情況。其中皮瓣顏色是最常用、最重要的指標,具有靈敏、準確、無創、無需接觸等優點。針刺觀察皮瓣出血情況,出血活躍且呈鮮紅色,說明皮瓣供血良好;出血活躍但顏色較暗,逐漸變鮮紅,說明靜脈回流障礙;出血較少或無出血,提示動脈供血障礙。皮瓣張力、毛細血管充盈試驗也是重要檢測指標,皮瓣動脈閉塞時表現為皮膚發白、皮瓣萎縮及張力減小,毛細血管充盈遲緩;靜脈閉塞時表現為局部呈暗紅色,皮瓣腫脹及張力增加。臨床主觀觀察準確性及靈敏性較好,缺點是主觀性較強,不能實現連續監測,對臨床醫師經驗要求較高。
1.2 客觀監測方法
1.2.1 皮瓣溫度
皮瓣血運情況可通過皮瓣溫度的改變表現出來,通過將監測的皮瓣溫度按一定公式進行轉化可得到皮瓣血流信號[2-3]。測量皮瓣溫度方法有熱電偶溫度計測量法及紅外線熱成像法[4-5]。其中,紅外線熱成像技術具有簡便、快速、動態采集信息、無創傷、結果直觀等優點。皮膚通過輻射紅外線方式進行熱量傳遞,因此通過記錄移植皮瓣的紅外輻射能量,可以判斷皮瓣壞死部位與周圍皮瓣的血運情況,評估壞死范圍,預估皮瓣活性。Lohman 等[6]對應用紅外線熱成像技術監測皮瓣術中血運的相關研究進行了一次薈萃分析,發現紅外線熱成像技術敏感性約為 33%、特異性為 100%、準確率為 80%;在預測并發癥等方面,相比植入性多普勒和組織血氧測量敏感性較低,但對吻合口血運敏感性為 100%。
1.2.2 代謝指標監測
① 近紅外組織血氧監測法:近年來,近紅外光光譜技術的發展,為檢測組織血氧值提供了新的方向。該檢測法是利用血液中氧合血紅蛋白及還原血紅蛋白對近紅外光散射和吸收特性的不同,監測一定皮膚面積中兩者比例來判斷血管的灌注情況,實現了無創傷監測組織內血氧變化,實時顯示血氧值[7-9]。因其有無創、快速、連續、實時監測、操作簡便等優點,具有廣泛的應用前景。Chen 等[8]對應用近紅外光血氧監測法觀察術后皮瓣血運的 8 項研究進行系統分析,發現其預測血運障礙的敏感性為 100%,特異性為 100%。Koolen 等[9]的回顧性研究發現,應用近紅外光血氧監測法監測乳腺重建術后皮瓣血運情況,可顯著提高皮瓣成活率。
② 微透析技術:1998 年 R?jdmark 等[10]首次將微透析技術應用于皮瓣的血運監測。微透析技術是通過對皮瓣組織的代謝產物如葡萄糖、乳酸、丙酮酸鹽以及丙三醇等采樣分析,間接監測皮瓣血運狀況。如果葡萄糖降低,乳酸與丙酮酸鹽的比值降低則提示無氧代謝,說明動脈血供不足;如果丙三醇水平增加則提示細胞膜損傷,說明動脈或靜脈血流障礙。Frost 等[11]對臨床觀察、微透析技術和植入式多普勒技術進行了前瞻性研究,發現微透析技術可以在臨床表現出現之前發現血管危象,但其缺點是需要 30 min 才能完成一次檢測。Tollan 等[12]研究發現微透析技術可用于監測細胞因子等大分子物質的變化,因此不僅可用于臨床監測皮瓣血運,還能用作研究皮瓣生理學的手段。
1.2.3 多普勒技術
① 手持式多普勒血流探測儀:該方法是利用高頻率超聲波探測動靜脈血管內紅細胞的運動狀態,以判斷皮瓣血液循環情況,其探測動脈血流的敏感度高于靜脈。目前常用于術前探測皮瓣血管走行,獲得較好效果[12-13]。Bellamy 等[14]對外科醫生選擇監測皮瓣血運方法的喜好調查顯示,手持式多普勒血流探測儀是最常用方法(91.7%),其中 56.1% 醫生認為它是最好的皮瓣血運監測方法。該方法具有簡單、易行、無創、實時獲取血流信息等優點,不足之處在于操作技術性較高,探測皮瓣血管時易受組織其他信號干擾、假陽性率高,難以評估深部血管、血管走行及分支等[15]。
② 探頭植入式多普勒血流監測系統:該方法是將監測探頭置于皮瓣動靜脈吻合處以監測皮瓣血流情況,與傳統血流監測手段相比,具有價廉、實時、可監測深部血管、靈敏度及特異性高等優勢;但它是侵入性檢查,探頭若移位將導致假陽性結果和不必要的外科再檢查。Kim 等[16]研究報道,用探頭植入式多普勒血流探測儀監測可早期發現皮瓣微循環的異常變化,從而提高皮瓣存活率。而通過建立嵌合皮瓣,應用探頭植入式多普勒血流探測儀監測供應相鄰筋膜皮下瓣或肌肉瓣的分支蒂血管血流,間接評估擴張皮瓣術后主要蒂血管的血流,可降低直接監測皮瓣蒂血管時對皮瓣血運的影響,進一步預防皮瓣血運障礙的發生。Chang 等[17]對 2000 年-2012 年使用植入式多普勒血流監測儀監測游離皮瓣血運情況的研究進行了系統分析,證明該方法有高度敏感性和特異性。Rothfuss 等[18]認為植入式多普勒血流監測技術是監測游離皮瓣血運的金標準。
③ 激光多普勒血流監測儀:該技術是利用入射光在運動中的紅細胞表面發生散射時會產生多普勒頻移效應,通過檢測后向散射光的多普勒頻移來推斷血流速度。其主要應用于淺表組織(體表下 0.5 mm 左右),因具有可定性監測深部組織血運、無創、實時等優勢,目前常用于整形外科領域。Rothenberger 等[19]報道激光多普勒血流監測儀在乳房重建游離皮瓣移植術后皮瓣血流的監測中有重要價值。Kolbenschlag 等[20]認為激光多普勒血流監測儀和組織光譜學技術監測皮瓣血運、組織血氧飽和度和血紅蛋白濃度,可準確反映皮瓣的微循環情況。
1.2.4 造影技術
① 近紅外熒光造影技術:常用造影劑為吲哚菁綠(indocyanine green,ICG)。ICG 是水溶性化合物,靜脈注入后能迅速與體內血紅蛋白結合,在 750~810 nm 激發光的激發下,可產生熒光并被近紅外相機捕捉記錄,從而形成動態熒光圖像。近年來,近紅外熒光造影技術因經濟、無毒副作用、可定性監測皮瓣血流等優點,在術前皮瓣設計、術中術后預測皮瓣血運障礙方面均有重要價值[21-22]。Diep 等[23]對比術中采用 ICG 熒光造影技術或僅采用臨床觀察對于乳腺癌切除即時乳房重建皮瓣壞死發生率的影響時,發現術中應用 ICG 熒光造影可顯著降低皮瓣缺血壞死的發生率。Hitier 等[24]研究證明,ICG 熒光造影發現皮瓣血運障礙較臨床主觀觀察更早、更準確。Lohman 等[25]對 ICG 熒光造影相關文獻進行 Meta 分析后報道,術中 ICG 熒光造影敏感性為 90.9%,準確率為 98.6%,特異性為 98.6%。熒光造影技術結合針刺試驗[26]、激光輔助[27-28]、FLOW 800 分析系統[29]可提高其檢測血管血流情況的靈敏度和特異性,用于監測皮瓣移植術后血管灌注情況。
② 數字減影血管造影(digital subtraction angiography,DSA):DSA 能顯示血管的走行及分支,并提示血管是否通暢,能提供準確的血管解剖影像圖像及血管病變信息,但也存在不能提供相關軟組織信息、有創、輻射劑量較大等缺點[30]。因此,術前可用超聲多普勒確定穿支血管是否存在及其大體位置,必要時經 DSA 觀察穿支血管走行、分布及其與周圍動脈的吻合情況,確定皮支動脈的軸點部位,防止穿支血管細小、解剖變異及術中牽拉或扭曲損傷等意外,以保證皮瓣及其蒂部血管網的完整性。唐舉玉等[31]將 DSA 造影技術應用于術前輔助設計旋股外側動脈降支分葉穿支皮瓣,術中發現穿支血管走行與術前 DSA 模擬基本一致。張子陽等[32]利用 DSA 導航指導切取 13 例脛前動脈穿支皮瓣,提高了移植皮瓣切取的成功率。徐業凱等[33]總結術前用 DSA 指導選擇皮瓣以修復嚴重手外傷創面的經驗,認為 DSA 造影可清晰顯示血管網,有效指導術前皮瓣選擇,從而減少移植皮瓣缺血壞死發生。
③ 計算機斷層掃描血管造影術(computer tomographic angiography,CTA):CTA 是將 CT 容積掃描技術和計算機三維重構圖像處理技術相結合,采集流經血管內腔造影劑信號的成像技術。近年,CTA 才開始用于皮瓣血管形態學的研究,它能夠清晰顯示全身各部位的血管形態、血流情況,目前多用于腹壁下動脈皮瓣及股前外側皮瓣穿支血管的術前探查和定位。術前利用 CTA 三維重建技術,預先判斷穿支血管的位置、分支、走行及其與周圍組織的關系等,從而設計血運豐富的皮瓣,這對于減少皮瓣缺血壞死、提高移植皮瓣的成活率有重要意義。CTA 成像有客觀、非侵入、重復性高,掃描時間短、空間分辨率高,可顯示直徑 0.3 mm 的微血管等優點,但因需要注射造影劑而不適用于造影劑過敏或腎功能損傷的患者,且有輻射暴露等缺點[34]。楊克勤等[35]認為 CTA 可準確顯示穿支血管位置、管徑及走行,將 CTA 三維重建技術應用于指導構建小腿穿支皮瓣,可提高小腿穿支皮瓣移植的成功率。Maricevich 等[36]發現 CTA 可清晰顯示穿支血管的位置,并利用 CTA 設計大腿外側穿支皮瓣用以進行乳房重建,提高了穿支皮瓣的存活率。Hummelink 等[37]利用 CTA 定位穿支皮瓣血管,并結合三維立體攝影測量技術設計合適體積的腹壁下動脈穿支皮瓣,用以進行乳房重建。Ono 等[38]總結皮瓣修復術前應用 CTA 的臨床經驗,認為 CTA 顯示穿支血管準確率高,有利于設計血運和體積合適的穿支皮瓣,從而縮短手術時間、降低移植皮瓣的并發癥。
④ 磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA):目前臨床上使用的 MRA 成像技術有兩種,一種無需對比劑,一種是以釓制劑為對比劑的增強 MRA(CE-MRA)。MRA 無過敏、輻射暴露等缺點,且有良好的肌肉血管成像分辨率、同時獲取動靜脈血管影像等優點。但其準確率及空間分辨率與 CTA 相比較低,且有檢查費用昂貴、檢查耗時長、不可用于體內有金屬物的患者等缺點[34]。段家章等[39]查閱國內外文獻,總結 MRA 可三維立體地顯影穿支血管的分布、走行及分支解剖情況,已用于術前設計以旋股外側動脈為穿支血管的股前外側皮瓣。Gryseleyn 等[40]分析對比術前應用 MRA 或 DSA 對游離腓骨成活率影響時發現,MRA 在發現血管粥樣硬化、減少皮瓣缺血壞死方面表現更佳。Swanson 等[41]對 3 篇應用 CTA 及 MRA 定位腹壁下動脈穿支皮瓣血管的文獻進行系統綜述,發現兩者在定位穿支血管的準確性上無明顯差異(P=0.282)。
1.2.5 擴散相關光譜技術
擴散相關光譜技術是一種基于多散射近紅外光時間變化的動態散射方法,當紅細胞在微血管運動時會發生散射,通過收集散斑的波動可以推測紅細胞的運動,從而定量分析組織血流。Agochukwu 等[42]認為擴散相關光譜技術是一種新興、便攜、價廉的非接觸性血運監測方法,并且可監測深度達 1.5 cm 的血管,它在預測皮瓣缺血壞死、提高皮瓣成活率方面有重要價值。
2 預防擴張皮瓣血運障礙方法
2.1 改進擴張器擴張方式
常謹等[43]認為擴張器植入早期皮瓣缺血、缺氧以及擴張器壓迫等致 VEGF 等相關促血管生成因子合成增加,而中晚期新生血管成熟穩定,擴張皮瓣已耐受擴張器壓力,內環境達到氧的供需平衡,VEGF 表達逐漸下降至正常水平。所以通過反復快速擴張法可使擴張皮瓣長時間處于微缺血、缺氧狀態,促進 VEGF 合成分泌,進一步促進內皮細胞增殖、擴張皮瓣中血管增生。
擴張過程中皮瓣血運障礙的預防要掌握擴張器少量多次注水、持續擴張的原則。每次注水過程中要觀察擴張皮瓣的指壓反應,當出現擴張皮瓣顏色蒼白,無充血反應時應回抽部分擴張液,以防止出現擴張皮瓣血運障礙[44]。
2.2 術前合理設計,術中精細操作,術后仔細管理
Omranifard 等[45]通過計算擴張器注射容量與擴張面積的關系,得出擴張面積=17.9+6.3×注射容量。術前評估所需皮瓣量及注射容量,利用影像學技術選擇設計血運豐富的擴張皮瓣。術中嚴格遵守整形外科皮瓣設計的原則,皮瓣近端和遠端盡可能不要超過擴張區,保證皮瓣血運良好;盡量減少附加切口;剝離纖維囊壁時要仔細,盡可能保留具有血供的包膜,但需要將導致皮瓣攣縮的纖維膜部分去除;充分合理利用擴張皮瓣,避免皮瓣局部張力過大,當皮瓣局部較松時可加壓包扎。術后充分引流、預防使用抗生素避免感染等,以降低擴張皮瓣血運障礙的發生率。
2.3 皮瓣延遲術
皮瓣延遲術是阻斷皮瓣邊緣及基底部的部分血管,從而使皮瓣內的血管發生符合血供需要方向的變化,同時造成適當可耐受的缺血、缺氧狀態,誘發 VEGF 等細胞因子的合成釋放,誘導血管擴張增粗及新生血管發生,增加側支血液循環,以確保皮瓣轉移后的血供,是制備超長寬比皮瓣、超大面積皮瓣、預制皮瓣、反流軸型皮瓣的一種可靠而有效的方法,可預防皮瓣出現缺血壞死,提高皮瓣成活率[46-47]。運用皮瓣延遲術治療出現靜脈瘀血的擴張皮瓣,可有效改善擴張皮瓣遠端血運,緩解原有靜脈回流障礙,防止局部靜脈瘀血癥狀加重,在一定程度上避免壞死灶的出現,改善皮瓣遠端靜脈回流保證擴張皮瓣的成活。
研究發現,供區皮膚軟組織擴張結合埋線法結扎周邊血管主干可使擴張皮瓣周邊血管主干逐漸變細,阻斷主干血管收集的回流靜脈,造成皮瓣靜脈血不同程度的回流障礙,對皮瓣進行靜脈延遲,從而誘導血管新生及血管增粗[48-49]。趙宇輝等[50]研究發現通過對皮瓣血管蒂的維持擴張,可增加皮瓣血運。其機制可能為:① 蒂部擴張器間斷、規律注液擴張,可暫時阻斷蒂部血流,與皮瓣延遲術效果相似。② 蒂部擴張器的埋置可以進一步增強蒂部擴張皮瓣的血循環重構,其血供改變主要表現為血管數量增加和增粗,以及皮膚血流量增加。
3 皮瓣血運障礙的防治措施
3.1 放血療法
如果術后皮瓣遠端出現輕度青紫等回流不暢表現,可在皮瓣遠端輕微加壓包扎以利回流。當擴張皮瓣因靜脈回流障礙,導致瘀血水腫而保守治療不能有效挽救皮瓣活性時,可采用放血療法,如瘀血部位針刺放血療法或水蛭吸血療法。針刺放血是將皮瓣瘀血部位的血液抽出并用肝素紗布濕敷。此方法可減輕靜脈瘀血,降低毛細血管后循環壓力,改善血液動力學,改善血管內皮功能,擴張血管,但僅適用于小面積瘀血皮瓣。薛文麗等[51]提出針刺放血法、微小血管放血法可挽救瘀血擴張的皮瓣。Cheng 等[52]認為對出現瘀血的皮瓣行放血治療,可提高皮瓣存活面積。
水蛭吸血療法是將醫用水蛭放置在皮瓣瘀血部位,利用它吸取瘀血皮瓣的積血,改善皮瓣血液循環[53-54]。水蛭唾液中的許多活性成分,如抗凝血劑、血小板聚集抑制劑和蛋白酶抑制劑等,具有活血化瘀作用。Herlin 等[53]及 Mumcuoglu 等[54]推薦將醫用水蛭應用于挽救瘀血的移植皮瓣,但應注意其后遺癥較多,如失血、感染、暴發性紫癜和偏頭痛等。
3.2 天然或重組水蛭素的應用
水蛭的獲得易受地域及氣候的影響,限制了其在臨床的應用。研究發現,水蛭素是水蛭唾液中具有活血化瘀作用的有效成分。用天然水蛭素或重組水蛭素挽救靜脈瘀血皮瓣已成為國內外研究熱點[55-57]。Peng 等[56]在動物實驗中發現,水蛭素可能通過抑制凝血酶/蛋白酶激活受體/p38/NF-κB 信號通路的傳導,抑制炎性反應,從而改善皮瓣活力。Pan 等[57]研究發現,水蛭素可能通過干擾 p38 MAPK-ERK 通路,調節血管生成因子和抗血管生成因子的表達,發揮其血管生成作用,從而緩解皮瓣遠端的瘀血。
3.3 高壓氧治療
高壓氧治療擴張皮瓣血運障礙的關鍵在于預防,一旦在術中或術畢時發現皮瓣遠端發紫,術后應立即應用高壓氧進行治療,利用其能擠出皮瓣瘀血、選擇性關閉皮瓣遠端的動靜脈短路、提高組織氧分壓等特點[58],改善皮瓣血運,以取得滿意效果。Ju 等[59]研究證明高壓氧治療組的擴張皮瓣血管比空白對照組更豐富、血運更好,從而可以提高擴張皮瓣成活率并降低血運障礙。
3.4 其他
傳統方法如體位引流+局部按摩、負壓吸引等可促進皮瓣血液循環,提高瘀血皮瓣成活率。學者們研究發現,氧自由基清除劑(如維生素 E、依達拉奉)[60]以及毛柳甙[61]、間充質細胞移植[62]、血液稀釋療法[63]等,可促進皮瓣血管新生、抑制細胞凋亡、減少炎性反應、降低氧化應激等。必要時用抗凝和/或抗溶栓藥物,如阿司匹林、低分子肝素、尿激酶等可挽救出現血運障礙的擴張皮瓣。
4 總結與展望
擴張皮瓣血運障礙受多種因素影響,術前可利用多普勒血流檢測儀、熒光血管造影技術、CTA 和 MRA 等影像學技術選擇有知名血管的供區、獲取血運豐富的擴張皮瓣;術中及術后可利用紅外線熱成像技術、近紅外光血氧監測技術、植入式多普勒等方法密切監測移植皮瓣的血運,有利于早期發現血運障礙、減少皮瓣缺血時間,從而對缺血的移植皮瓣進行干預治療(如放血、抗凝溶栓、水蛭吸血等),達到減少皮瓣壞死、提高手術成功率的目的。
如何減少擴張皮瓣移植術后血運障礙的發生,開發靈敏度、特異性及準確率高,可實現連續監測,對患者及皮瓣無損害的血運監測方法,提高對已出現血運障礙皮瓣的挽救率,仍然是整形修復重建外科面臨的難題,需要開展更多、更深入的研究。