近年來,皮瓣外科平穩發展,各種理念、技術不斷更新,出現了很多可喜成果。該文在回顧皮瓣相關文獻的基礎上,重點從皮瓣基礎研究和臨床研究兩方面總結近年來皮瓣外科領域的新進展,以期為學科未來發展指明方向。同時,簡要展示國內眾多學者在皮瓣外科標準化方面的努力和新成果。
引用本文: 徐永清, 何曉清. 皮瓣外科的新進展. 中國修復重建外科雜志, 2018, 32(7): 781-785. doi: 10.7507/1002-1892.201806051 復制
皮瓣是指自身帶有血供系統、包括皮膚的組織塊,用于創面修復、功能重建及美容整形等。皮瓣手術歷史悠久,早在公元前 6 世紀,印度醫師 Susruta Samhita 就應用額部皮瓣行鼻再造術[1]。之后由于缺乏對皮瓣的深入研究,很長時間皮瓣手術停留在任意皮瓣水平。現代意義上的皮瓣外科興起于 20 世紀 60 年代,在顯微外科技術的推動下,以“軸型皮瓣”為主,提出及發現了很多類型皮瓣及相關理論,為皮瓣外科奠定了堅實的學科基礎。進入 80 年代,皮瓣外科迅猛發展,碩果紛呈。皮瓣成活機制、解剖學特點均基本闡明,并發現各種類型的皮瓣,形成了完善的皮瓣外科體系。90 年代后皮瓣外科發展逐漸放緩,成為成熟的臨床學科。近年來,顯微外科平穩發展,各種理念、技術不斷更新,出現了很多可喜成果。現總結近年來皮瓣外科發展的新成果,迎接學科未來的發展。
1 基礎研究進展
1.1 皮瓣代償機制
皮瓣壞死的實質是皮瓣血流灌注不足與回流障礙,末端的血流不能滿足細胞的營養需求所致。Taylor 等[2]提出了“血管體”概念,認為每個皮膚血管都來源于特定的血管體,相鄰血管體之間借 Choke vessels 相互連接。正常時 Choke vessels 兩側壓力平衡,無血液流動;當一側血管被切斷時,因壓力變化,緊鄰的血管體通過 Choke vessels 跨區供血[3]。然而,血管體的研究以靜態形態學觀察為主,血管體之間及血管體內部的動態變化及如何代償仍不得而知。為此,唐茂林團隊和徐達傳團隊從 Choke vessels 的形態學和 Choke vessels 擴展的機制進行了深入研究,發現了 Choke vessels 擴增的規律[4-6]。
1.2 皮瓣動物模型
動物模型是研究皮瓣的重要手段,進展有以下幾方面:① 實驗動物種類的變化。既往皮瓣模型主要集中在大鼠、兔、小鼠等。鑒于嚙齒類動物皮膚與人類皮膚結構差異較大的缺點,近年來以小型豬為動物模型,建立與人體皮膚組織更相似的皮瓣動物模型[7-12]。② 以不同研究目的建立相應的動物模型。以研究皮膚碾壓撕脫為目的,建立大鼠碾壓撕脫皮瓣模型,觀察碾壓撕脫后皮瓣血運變化情況及壞死過程[13]。以研究吻合方法為目的,構建大鼠腹壁動脈穿支皮瓣游離移植模型,探討“盤側吻合”方法的有效性[14]。以研究動、靜脈增壓為目的,構建大鼠腹部增壓皮瓣模型,觀察動、靜脈增壓的特點及意義[15]。③ 建立觀察模型。既往動物實驗中,皮瓣的觀察以外觀為主,缺乏定量觀測指標,結果較粗略,影響可信度。莊躍宏等[4]及胡斯旺等[6]利用皮窗技術建立大鼠皮瓣模型,能動態觀察皮瓣微小血管變化。楊曦等[16-17]則基于 mico-CT 技術建立數字化技術為基礎的大鼠跨區穿支皮瓣微小血管模型,實現大鼠穿支皮瓣微小血管變化的定量和可視化觀察。
1.3 藥物與皮瓣
藥物干預是皮瓣基礎研究的新熱點,既往研究結果顯示,多種藥物、生物因子具有增加血管通透性、促進血管生成、減輕缺血再灌注損傷、防止血栓形成等作用,從而能提高皮瓣成活率。國內外學者對此開展了很多研究。例如,研究發現凝血酶抑制劑比伐盧定能促進大鼠隨意型皮瓣成活,其機制可能為減少血栓形成,改善皮瓣血供,增加 VEGF 表達,促進皮瓣新生血管形成[18];神經生長因子能通過 TrkA 途徑觸發內皮細胞黏附分子的表達,促進血管發生;通過持續調節 VEGF 的表達,能提高皮瓣成活率[16, 19]。
1.4 物理方法與皮瓣
臨床工作中,以按摩、放血等為代表的物理手段是處理皮瓣危象的重要方法。然而這些物理治療方法有其固有缺點,例如按摩需要有經驗的醫護人員完成,放血則需要密切監測失血及生命體征。為此,學者們對不同的物理方法進行了研究,以期能找到更為安全、簡便、有效的方法。目前研究的物理方法有高壓氧[20-21]、中波紫外線局部照射[22]、半導體激光局部照射[23]、低劑量 X 線照射[24]、低能量震蕩波[25]、微波[26]、低能量沖擊波[27]等。這些方法中,除了高壓氧已常規應用于臨床,其他方法仍在探索階段。
2 臨床研究進展
2.1 更加重視供區并發癥
近年來,臨床更加重視供區并發癥,并衍生了一系列新理論、新理念。章一新基于 KISS 皮瓣,提出自體組織轉移經濟學的概念,其核心是將多個窄皮瓣組合成手術需要的單個大皮瓣,從而使皮瓣面積最大化,供區損傷最小[28]。與該理念類似,唐舉玉等[29]、何曉清等[30]眾多學者則通過分葉皮瓣方式,實現皮瓣面積最大化,且供區創面線性縫合。芮永軍等[31]則以股前外側皮瓣為例,提出通過術前穿支定位技術,改進手術方式,可明顯減少供區并發癥。而對于供區創面無法直接縫合的病例,部分學者則利用接力皮瓣修復供區創面,供區無需植皮,減少供區并發癥[32-35]。
2.2 重新評價皮瓣供區
上世紀八九十年代,學者們探索了大量皮瓣供區,之后由于很多皮瓣存在血管變異、血管管徑、美學、體位等問題,逐漸被邊緣化。然而,近年來隨著皮瓣穿支分離技術和小血管吻合技術的進步,很多邊緣化的皮瓣供區重新被發現,展示出特有的優點。以旋髂淺皮瓣為例,早在 1978 年 Taylor 首次報道了游離旋髂淺皮瓣[36]。其后臨床應用發現旋髂淺動脈較細,且走行不穩定,變異較大,很少作為游離皮瓣應用,帶蒂皮瓣成為其主要應用形式。隨著吻合技術與穿支分離技術的成熟,旋髂淺皮瓣以穿支皮瓣形式重新得到重視,其優點是非常隱蔽、切取時可攜帶髂骨等,展現出巨大應用前景[37-41]。另外,小腿近端后側因其穿支血管變異大、管徑小,既往很少作為游離皮瓣應用。而徐永清等則基于超級顯微外科、free-style 技術等理念,重新挖掘并成功應用外側腓腸淺動脈穿支皮瓣修復四肢小創面[42-44]。此皮瓣展現了特殊優點:無需分離任何肌肉組織,切取簡單;供區隱蔽;皮瓣可攜帶腓腸神經外側頭,可同時修復創面神經缺損。對于一些常見的皮瓣供區,隨著經驗積累和認識不斷深入,其臨床應用得到深化和拓展。以腓動脈穿支皮瓣為例,柴益民、陳雪松等研究發現,通過腓腸神經皮瓣能實現腓動脈穿支皮瓣的跨區供血,既擴大了皮瓣切取范圍,又可攜帶感覺神經[45-50]。
2.3 與超級顯微外科融合
1997 年在比利時根特舉行的首屆國際穿支皮瓣會議上,Koshima 首次提出了超級顯微外科的概念。2010 年,Koshima 將超級顯微外科定義為:一種吻合細小血管或單根神經束的微血管神經吻合與切取技術,血管口徑在 0.3~0.8 mm 之間[51]。超級顯微外科將皮瓣外科帶入更為微觀的世界,由此帶動很多技術的進步,也呈現了不少新的手術方式,進一步拓寬了皮瓣外科的應用范圍。基于 perforator-to-perforator 技術,各種小穿支皮瓣日漸盛行。如橈動脈腕橫紋穿支皮瓣[52-53]、鼻煙窩穿支皮瓣[54-55]、尺動脈腕上穿支皮瓣[56]、足內側穿支皮瓣[57]等。
2.4 穿支定位技術
目前常用的穿支定位技術有手持多普勒、彩色多普勒、CTA、MRA,均有其各自優缺點[58]。手持多普勒操作簡單、但準確性不高,不能探測深部血管情況。文獻報道彩色多普勒對穿支血管敏感性很高,且能探查血流[59-62]。然而這項技術依賴于超聲專科醫生且耗時,臨床醫生掌握有一定難度,臨床推廣困難。CTA 是目前最常用的穿支定位手段,其檢查速度快,敏感性高,而且和數字化技術結合[29-31, 43];缺點是有輻射,需要造影劑,且對直徑在 0.5 mm 以內的穿支顯影困難。MRA 仍處于探索階段,缺點是掃描時間長、需要造影劑;文獻顯示其對穿支定位的準確性與 CTA 相似,但有待進一步證實[63-65]。
2.5 穿支螺旋槳皮瓣
2009 年 6 月第 1 屆東京穿支和螺旋槳皮瓣會議上,螺旋槳皮瓣定義為通過以穿支為軸旋轉覆蓋受區的島狀皮瓣,但是不包括通過推進覆蓋創面或者通過旋轉但不是一個完全的島狀皮瓣[66]。從此,螺旋槳皮瓣的相關文獻逐年遞增,螺旋槳穿支皮瓣應用范圍及手術指征也逐漸擴大,包括腓動脈穿支螺旋槳皮瓣[66]、脛后動脈穿支螺旋槳皮瓣[67]、手部微型穿支螺旋槳皮瓣[68]、股前外側螺旋槳皮瓣[69]、指蹼動脈穿支螺旋槳皮瓣[70]、面動脈穿支螺旋槳皮瓣[71]等。目前,不同部位穿支能攜帶的組織量、穿支旋轉角度、穿支是否裸化及裸化距離等仍存在爭論,有待今后大樣本臨床數據總結。
3 我國皮瓣外科標準化
長期以來,皮瓣外科在命名、手術技術、圍手術管理等方面均缺乏標準化,不利于學術交流和知識傳播,嚴重影響學科長遠發展。為此,在我國眾多學者的努力下,通過專家共識或指南等對皮瓣的相關名詞、手術技術、圍手術管理等方面進行了規范,初步搭建了我國皮瓣外科規范化的學科體系(表 1)。但是需要注意,因為缺乏大樣本、多中心的臨床數據,專家共識和指南中部分內容仍有待驗證。同時,隨著臨床數據與各種技術的成熟,將制定更多的專家共識或指南。

皮瓣是指自身帶有血供系統、包括皮膚的組織塊,用于創面修復、功能重建及美容整形等。皮瓣手術歷史悠久,早在公元前 6 世紀,印度醫師 Susruta Samhita 就應用額部皮瓣行鼻再造術[1]。之后由于缺乏對皮瓣的深入研究,很長時間皮瓣手術停留在任意皮瓣水平。現代意義上的皮瓣外科興起于 20 世紀 60 年代,在顯微外科技術的推動下,以“軸型皮瓣”為主,提出及發現了很多類型皮瓣及相關理論,為皮瓣外科奠定了堅實的學科基礎。進入 80 年代,皮瓣外科迅猛發展,碩果紛呈。皮瓣成活機制、解剖學特點均基本闡明,并發現各種類型的皮瓣,形成了完善的皮瓣外科體系。90 年代后皮瓣外科發展逐漸放緩,成為成熟的臨床學科。近年來,顯微外科平穩發展,各種理念、技術不斷更新,出現了很多可喜成果。現總結近年來皮瓣外科發展的新成果,迎接學科未來的發展。
1 基礎研究進展
1.1 皮瓣代償機制
皮瓣壞死的實質是皮瓣血流灌注不足與回流障礙,末端的血流不能滿足細胞的營養需求所致。Taylor 等[2]提出了“血管體”概念,認為每個皮膚血管都來源于特定的血管體,相鄰血管體之間借 Choke vessels 相互連接。正常時 Choke vessels 兩側壓力平衡,無血液流動;當一側血管被切斷時,因壓力變化,緊鄰的血管體通過 Choke vessels 跨區供血[3]。然而,血管體的研究以靜態形態學觀察為主,血管體之間及血管體內部的動態變化及如何代償仍不得而知。為此,唐茂林團隊和徐達傳團隊從 Choke vessels 的形態學和 Choke vessels 擴展的機制進行了深入研究,發現了 Choke vessels 擴增的規律[4-6]。
1.2 皮瓣動物模型
動物模型是研究皮瓣的重要手段,進展有以下幾方面:① 實驗動物種類的變化。既往皮瓣模型主要集中在大鼠、兔、小鼠等。鑒于嚙齒類動物皮膚與人類皮膚結構差異較大的缺點,近年來以小型豬為動物模型,建立與人體皮膚組織更相似的皮瓣動物模型[7-12]。② 以不同研究目的建立相應的動物模型。以研究皮膚碾壓撕脫為目的,建立大鼠碾壓撕脫皮瓣模型,觀察碾壓撕脫后皮瓣血運變化情況及壞死過程[13]。以研究吻合方法為目的,構建大鼠腹壁動脈穿支皮瓣游離移植模型,探討“盤側吻合”方法的有效性[14]。以研究動、靜脈增壓為目的,構建大鼠腹部增壓皮瓣模型,觀察動、靜脈增壓的特點及意義[15]。③ 建立觀察模型。既往動物實驗中,皮瓣的觀察以外觀為主,缺乏定量觀測指標,結果較粗略,影響可信度。莊躍宏等[4]及胡斯旺等[6]利用皮窗技術建立大鼠皮瓣模型,能動態觀察皮瓣微小血管變化。楊曦等[16-17]則基于 mico-CT 技術建立數字化技術為基礎的大鼠跨區穿支皮瓣微小血管模型,實現大鼠穿支皮瓣微小血管變化的定量和可視化觀察。
1.3 藥物與皮瓣
藥物干預是皮瓣基礎研究的新熱點,既往研究結果顯示,多種藥物、生物因子具有增加血管通透性、促進血管生成、減輕缺血再灌注損傷、防止血栓形成等作用,從而能提高皮瓣成活率。國內外學者對此開展了很多研究。例如,研究發現凝血酶抑制劑比伐盧定能促進大鼠隨意型皮瓣成活,其機制可能為減少血栓形成,改善皮瓣血供,增加 VEGF 表達,促進皮瓣新生血管形成[18];神經生長因子能通過 TrkA 途徑觸發內皮細胞黏附分子的表達,促進血管發生;通過持續調節 VEGF 的表達,能提高皮瓣成活率[16, 19]。
1.4 物理方法與皮瓣
臨床工作中,以按摩、放血等為代表的物理手段是處理皮瓣危象的重要方法。然而這些物理治療方法有其固有缺點,例如按摩需要有經驗的醫護人員完成,放血則需要密切監測失血及生命體征。為此,學者們對不同的物理方法進行了研究,以期能找到更為安全、簡便、有效的方法。目前研究的物理方法有高壓氧[20-21]、中波紫外線局部照射[22]、半導體激光局部照射[23]、低劑量 X 線照射[24]、低能量震蕩波[25]、微波[26]、低能量沖擊波[27]等。這些方法中,除了高壓氧已常規應用于臨床,其他方法仍在探索階段。
2 臨床研究進展
2.1 更加重視供區并發癥
近年來,臨床更加重視供區并發癥,并衍生了一系列新理論、新理念。章一新基于 KISS 皮瓣,提出自體組織轉移經濟學的概念,其核心是將多個窄皮瓣組合成手術需要的單個大皮瓣,從而使皮瓣面積最大化,供區損傷最小[28]。與該理念類似,唐舉玉等[29]、何曉清等[30]眾多學者則通過分葉皮瓣方式,實現皮瓣面積最大化,且供區創面線性縫合。芮永軍等[31]則以股前外側皮瓣為例,提出通過術前穿支定位技術,改進手術方式,可明顯減少供區并發癥。而對于供區創面無法直接縫合的病例,部分學者則利用接力皮瓣修復供區創面,供區無需植皮,減少供區并發癥[32-35]。
2.2 重新評價皮瓣供區
上世紀八九十年代,學者們探索了大量皮瓣供區,之后由于很多皮瓣存在血管變異、血管管徑、美學、體位等問題,逐漸被邊緣化。然而,近年來隨著皮瓣穿支分離技術和小血管吻合技術的進步,很多邊緣化的皮瓣供區重新被發現,展示出特有的優點。以旋髂淺皮瓣為例,早在 1978 年 Taylor 首次報道了游離旋髂淺皮瓣[36]。其后臨床應用發現旋髂淺動脈較細,且走行不穩定,變異較大,很少作為游離皮瓣應用,帶蒂皮瓣成為其主要應用形式。隨著吻合技術與穿支分離技術的成熟,旋髂淺皮瓣以穿支皮瓣形式重新得到重視,其優點是非常隱蔽、切取時可攜帶髂骨等,展現出巨大應用前景[37-41]。另外,小腿近端后側因其穿支血管變異大、管徑小,既往很少作為游離皮瓣應用。而徐永清等則基于超級顯微外科、free-style 技術等理念,重新挖掘并成功應用外側腓腸淺動脈穿支皮瓣修復四肢小創面[42-44]。此皮瓣展現了特殊優點:無需分離任何肌肉組織,切取簡單;供區隱蔽;皮瓣可攜帶腓腸神經外側頭,可同時修復創面神經缺損。對于一些常見的皮瓣供區,隨著經驗積累和認識不斷深入,其臨床應用得到深化和拓展。以腓動脈穿支皮瓣為例,柴益民、陳雪松等研究發現,通過腓腸神經皮瓣能實現腓動脈穿支皮瓣的跨區供血,既擴大了皮瓣切取范圍,又可攜帶感覺神經[45-50]。
2.3 與超級顯微外科融合
1997 年在比利時根特舉行的首屆國際穿支皮瓣會議上,Koshima 首次提出了超級顯微外科的概念。2010 年,Koshima 將超級顯微外科定義為:一種吻合細小血管或單根神經束的微血管神經吻合與切取技術,血管口徑在 0.3~0.8 mm 之間[51]。超級顯微外科將皮瓣外科帶入更為微觀的世界,由此帶動很多技術的進步,也呈現了不少新的手術方式,進一步拓寬了皮瓣外科的應用范圍。基于 perforator-to-perforator 技術,各種小穿支皮瓣日漸盛行。如橈動脈腕橫紋穿支皮瓣[52-53]、鼻煙窩穿支皮瓣[54-55]、尺動脈腕上穿支皮瓣[56]、足內側穿支皮瓣[57]等。
2.4 穿支定位技術
目前常用的穿支定位技術有手持多普勒、彩色多普勒、CTA、MRA,均有其各自優缺點[58]。手持多普勒操作簡單、但準確性不高,不能探測深部血管情況。文獻報道彩色多普勒對穿支血管敏感性很高,且能探查血流[59-62]。然而這項技術依賴于超聲專科醫生且耗時,臨床醫生掌握有一定難度,臨床推廣困難。CTA 是目前最常用的穿支定位手段,其檢查速度快,敏感性高,而且和數字化技術結合[29-31, 43];缺點是有輻射,需要造影劑,且對直徑在 0.5 mm 以內的穿支顯影困難。MRA 仍處于探索階段,缺點是掃描時間長、需要造影劑;文獻顯示其對穿支定位的準確性與 CTA 相似,但有待進一步證實[63-65]。
2.5 穿支螺旋槳皮瓣
2009 年 6 月第 1 屆東京穿支和螺旋槳皮瓣會議上,螺旋槳皮瓣定義為通過以穿支為軸旋轉覆蓋受區的島狀皮瓣,但是不包括通過推進覆蓋創面或者通過旋轉但不是一個完全的島狀皮瓣[66]。從此,螺旋槳皮瓣的相關文獻逐年遞增,螺旋槳穿支皮瓣應用范圍及手術指征也逐漸擴大,包括腓動脈穿支螺旋槳皮瓣[66]、脛后動脈穿支螺旋槳皮瓣[67]、手部微型穿支螺旋槳皮瓣[68]、股前外側螺旋槳皮瓣[69]、指蹼動脈穿支螺旋槳皮瓣[70]、面動脈穿支螺旋槳皮瓣[71]等。目前,不同部位穿支能攜帶的組織量、穿支旋轉角度、穿支是否裸化及裸化距離等仍存在爭論,有待今后大樣本臨床數據總結。
3 我國皮瓣外科標準化
長期以來,皮瓣外科在命名、手術技術、圍手術管理等方面均缺乏標準化,不利于學術交流和知識傳播,嚴重影響學科長遠發展。為此,在我國眾多學者的努力下,通過專家共識或指南等對皮瓣的相關名詞、手術技術、圍手術管理等方面進行了規范,初步搭建了我國皮瓣外科規范化的學科體系(表 1)。但是需要注意,因為缺乏大樣本、多中心的臨床數據,專家共識和指南中部分內容仍有待驗證。同時,隨著臨床數據與各種技術的成熟,將制定更多的專家共識或指南。
