血流桥接式游离皮瓣的血流动力学变化的研究

徐连春 张铁慧 尚耀华 钟声 通讯作者： 董玉金 *

【摘要】目的：通过SD大鼠动物实验，比较常规DIEP皮瓣及血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣的疗效，从而得到Flow-through后对皮瓣的成活面积及成活质量是否存在不良影响，以便指导临床工作，同时有效地推动重建机理的研究，更好地服务于临床，提高创伤救治的成功率。方法：健康的SD大鼠20只，进行随机分配为A、B两组，每组10只。①A组为常规DIEP皮瓣组：常规游离DIEP皮瓣，只携带一个皮穿支供血，腹壁下动脉远端予以常规结扎。以此模拟常规DIEP皮瓣游离移植修复四肢某处皮肤软组织缺损。②B组为血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣组：常规游离DIEP皮瓣，只携带一个皮穿支供血，腹壁下动脉远端不予以结扎。以此模拟血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣游离移植，既修复四肢某处皮肤软组织缺损，又修复主要动脉缺损重建患肢血液循环。分别应用彩色超声多普勒诊断仪对于皮穿支供血进行测量并记录术前及术后6 h，1 d，3 d，5 d，7 d，2周，3周血流参数；采用激光多普勒超声测量皮瓣血流灌注值(PU)。结果 ：两组皮瓣的血流动力学比较：B组与A组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，两组皮瓣的血流血流灌注量比较：B组与A组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。皮瓣成活面积A组(49．62± 0．81) cm2，B组（50.21± 0.64）cm2。A组、B组差异无统计学意义(P>0.05)。结论血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣穿支点射血分数较常规DIEP皮瓣降低，同时皮瓣灌注量略减少，但灌注量的减少并没有影响皮瓣的成活面积及成活质量，反而有利于皮瓣成活质量的提高。另外，通过血流桥接式在增加皮瓣成活质量同时，重建了远端的血液循环，达到了一举两得双重效果。

【关键词】SD大鼠，DIEP皮瓣，血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣，成活面积及质量

基金项目：大连市医学科学研究计划项目（项目编号1911001）；血流桥接式游离皮瓣的血流动力学及组织学变化的研究；大连市卫生健康委员会

创伤导致四肢皮肤软组织缺损伴肌腱、骨外露在临床中常见，常需皮瓣修复。当合并主要动脉缺损、患肢血运障碍时，治疗较困难。既往多采用静脉移植联合皮瓣修复，手术操作繁琐，静脉移植后易发生血栓；针对这种特殊病例，目前血流桥接式（Flow-through）游离穿支皮瓣修复术，成为临床上流行的手术方式，它既修复了创面，又恢复了肢体的血运。国外学者Taylor等人对腹壁下动脉穿支系统作了大量基础性的研究，研究发现腹壁下动脉脐周穿支可以为大块皮瓣提供既安全又可靠的血供^[1]。1994年，Allen最先将腹壁下动脉穿支皮瓣，即DIEP皮瓣应用于临床，成功地完成了15例手术^[2]。从此，DIEP皮瓣越来越多的被广大医生认可。目前国内外关于常规DIEP皮瓣术前、术后血流动力学变化的研究已有报道。但是，将DIEP皮瓣制作成血流桥接式（Flow-through）游离穿支皮瓣后，关于其血流动力学及组织学变化的研究未见报道。探知血流桥接式（Flow-through） 游离穿支皮瓣修复术后的血流动力学变化，直接关系到手术的成败与否，对于皮瓣的术前设计具有十分重要的意义。因此我们通过SD大鼠动物实验，比较常规DIEP皮瓣及血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣的疗效，进而得出Flow-through后是否对皮瓣的成活面积及质量造成的影响，以便指导临床工作。

材料与方法

一、实验动物

选取健康SD大鼠20只(大连医科大学动物实验中心提供)，雌雄不限，4个月左右，体重300～400 g，于SPF级动物实验中心单笼饲养，温度23～24℃、湿度50％～60％、光照250～300 Lx。

2. 仪器设备

1、 GE Logiq9 彩色超声多普勒诊断仪， 6L3 探头，频率 6～15 MHz,深度 25～50 mm，取样容积 1.0～2.0 mm，校正角度＜60°。选用外周动脉条件，调节 Scale 至合适。血流参数包括收缩期最大血流速度(Vmax)、平均血流速度(Vmean)、舒张期最小血流速度(Vmin)、搏动指数(PI)和阻力指数(RI)。

2、激光多普勒血流灌注成像仪(Periscan PIM 3，瑞典)对所有SD大鼠采用双功超声诊断仪进行BFV水平检测、采用激光多普勒血流灌注影像仪均进行BPR水平检测，扫描部位选取距皮瓣远、中、近三个部位，所有操作均严格依据说明书和相关规定进行，读数均参照说明书和由两名丰富经验医师采用双盲法进行读取。

三、实验方法：

1、将20只SD大鼠随机分成A、B两组，每组10只。

①A组为常规DIEP皮瓣组：常规游离DIEP皮瓣，只携带一个皮穿支供血，腹壁下动脉远端予以常规结扎。以此模拟常规DIEP皮瓣游离移植修复四肢某处皮肤软组织缺损。

②B组为血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣组：常规游离DIEP皮瓣，只携带一个皮穿支供血，腹壁下动脉远端不予以结扎。以此模拟血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣游离移植，既修复四肢某处皮肤软组织缺损，又修复主要动脉缺损重建患肢血液循环。

2、手术方法：将SD大鼠于实验前夜备皮并禁水、禁食。实验时，予以全麻。利用彩色超声多普勒诊断仪对SD大鼠的腹壁下动脉穿支血管数目、管径、穿深筋膜位置、平均流速等进行检测，并选择一枚较粗大的穿支备用，测量其血流参数并记录。（图1）

3、DIEP皮瓣模型制备：于SD大鼠下腹部设计横行跨中线的矩形皮瓣．大小约8cmx8cm．皮瓣以腹壁下血管为蒂。将皮瓣等分为 16个2 cm×2 cm的正方形方格，术前在皮瓣上等量分格文身，用文身材料标记。皮瓣中心位于脐下区，上缘正好位于脐上，下缘在耻骨联合上。沿设计线切开皮肤、皮下脂肪，先于一侧沿腹外斜肌腱膜浅层由外向内掀起皮瓣。至腹直肌前鞘浅层发现腹壁下动脉的穿支，将术前彩色超声多普勒诊断仪测得的一支比较粗大的穿支保留，其余穿支结扎；同法掀起另一侧皮瓣，沿保留的穿支切开腹直肌前鞘，在腹直肌及其后鞘之间找到腹壁下动脉。保留穿支血管侧腹壁下血管相连， 另一侧腹壁下血管予以离断并结扎。游离整个皮瓣，仅保持所选一侧腹壁下血管连续及一枚较大穿支与皮瓣相连接。自此形成实验皮瓣的基本模型。（图2）

图一腹壁下动脉穿支 图二皮瓣模型制备

四、检测指标：

1、血流动力学测量

①利用彩色超声多普勒诊断仪测量供血皮穿支术前及术后6 h，1 d，3 d，5 d，7 d，2周，3周血流参数包括收缩期最大血流速度(Vmax)、平均血流速度(Vmean)、舒张期最小血流速度(Vmin)、搏动指数(PI)和阻力指数(RI)。

②采用激光多普勒超声测量皮瓣血流灌注值(PU)。(1)术后6 h，1 d，3 d，5 d，7 d，2周，3周用激光多普勒血流灌注影像仪检测皮瓣血流灌注量。室内温度控制在23～25℃，每次皮瓣的扫描部位为皮瓣的近段、中段、远段3个恒定位置，每个位置测3次，取平均值。

2、术后1周皮瓣成活面积稳定时计算皮瓣成活面积：由于皮瓣的不同区域水肿和收缩的程度存在差别，故将皮瓣图片采取“格子法”较为准确。本实验将皮瓣分成16个2 cm×2 cm的方格，术前用文身色料标记。皮瓣成活稳定后，逐步分解计算皮瓣成活面积。

五、 统 计 学 分 析 ： 各 参 数 采 用 均 数 ± 标 准 差（ ± s ）表示，运用 SPSS 13.0 软件，两组之间采用配对 t 检验， P＜0.05 为差异具有统计学意义。

结 果

1. 皮瓣的血流动力学测量

两组皮瓣的血流动力学比较：B组与A组比较，差异有统计学意义(P<0.05)见表一。

2. 皮瓣的血流灌注量

两组皮瓣的血流血流灌注量比较：B组与A组比较，差异无统计学意义(P>0.05)见表二。

3. 皮瓣成活面积

A组(49．62± 0．81) cm2，B组（50.21± 0.64）cm2。A组、B组差异无统计学意义(P>0.05)。

表一 DIEP皮瓣，血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣穿支动脉血流参数比较（ ±s）

组别 动物数 术前 术 后

（只） 6h 1d 3d 5d 7d 2w 3w

A组 10

Vmax（cm/s） 21.45±6.12 24.32±5.89 26.01±5.92 26.99±5.87 25.88±5.61 24.29±5.54 22.01±6.01 21.57±6.11

Vmean（cm/s） 12.02±3.13 13.99±4.01 16.12±4.07 17.01±3.98 15.01±3.97 13.58±4.32 13.07±3.98 12.11±3.58

Vmin（cm/s） 2.71±1.65 5.81±1.71 7.98±1.61 7.06±1.54 6.01±1.52 5.37±1.51 4.05±1.51 3.01±1.67

PI 0.69±0.12 0.61±0.13 0.72±0.21 0.69±0.23 0.59±0.37 0.58±0.52 0.65±0.13 0.64±0.21

RI 0.41±0.07 0.78±0.04 0.82±0.05 0.87±0.11 0.85±0.07 0.87±0.06 0.52±0.08 0.45±0.11

B组 10

Vmax（cm/s） 21.82±6.91 23.58±7.01 24.02±7.03 24.67±6.98 23.12±6.54 23.07±6.87 21.97±6.98 21.74±6.45

Vmean（cm/s） 11.45±4.62 13.04±4.58 13.57±5.01 14.01±5.45 13.44±5.36 13.01±4.97 11.98±4.74 11.62±4.58

Vmin（cm/s） 2.97±2.26 2.89±2.31 3.06±2.47 3.12±2.97 3.97±3.01 3.56±2.99 3.04±2.54 2.87±2.71

PI 0.65±0.19 0.64±0.21 0.67±0.18 0.71±0.17 0.68±0.19 0.66±0.21 0.65±0.28 0.65±0.17

RI 0.52±0.04 0.56±0.08 0.61±0.12 0.58±0.18 0.55±0.16 0.56±0.21 0.53±0.10 0.53±0.09

注：A组为常规DIEP皮瓣组；B组为血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣组

表2 DIEP皮瓣，血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣穿支皮瓣近段、中段、远段的灌注量〔ml／(min·100 g)， ±s〕

组别 动物数 术前 术 后

（只） 6h 1d 3d 5d 7d 2w 3w

A组 10

近段 24.20±0.84 27.02±0.72 29.01±0.82 30.89±0.84 28.58±0.51 26.39±0.63 25.07±0.81 24.99±0.94

中段 20.60±1.13 21.59±0.55 21.42±0.47 22.01±0.68 21.09±0.97 20.98±0.82 20.97±0.98 21.11±0.58

远段 19.63±0.55 21.41±0.58 21.98±0.67 19.06±0.44 17.01±0.72 16.37±0.41 15.55±0.81 14.41±0.77

B组 10

近段 23.82±0.91 25.45±0.92 25.13±0.44 24.88±0.87 24.46±0.65 24.87±0.85 23.98±0.89 23.65±0.45

中段 20.10±0.62 21.95±0.69 21.46±0.63 20.12±0.54 20.38±0.62 20.27±0.88 19.97±0.69 20.01±0.58

远段 19.72±0.66 20.98±0.51 19.04±0.39 18.63±0.76 15.87±0.63 14.58±0.64 13.04±0.71 12.87±0.94

注：A组为常规DIEP皮瓣组；B组为血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣组

讨 论

随着建筑业、机械业以及交通运输业的不断发展，四肢皮肤开放性缺损逐渐成为创伤外科常见疾病。疾病常伴有感染、肌腱断裂、深部组织外露等，严重者发生继发病变，增加肢体残疾的风险^[3] 。有研究显示^[4]，采用游离皮瓣移植手术治疗四肢皮肤软组织缺损可以获得良好的效果。皮瓣是由具有血液供应的皮肤、皮下组织块,蒂部以及瓣部所构成成^[5]。皮瓣如果想要完全的成活，蒂部的血液经近端血管到达皮瓣的近段、中段以及远段；如果血液不能达到皮瓣中远段，就不能获得充足的血供，则会出现中、远段皮瓣软组织的部分坏死。同时皮瓣的动脉压和皮瓣自身血管结构是影响皮瓣成活的主要因素^[6]。穿支皮瓣是在传统皮瓣的基础上，不断改进演变而来，仅有皮肤和脂肪的皮瓣，最大优点是保留了供区的筋膜和肌肉完整，减少了供区的创伤^[7]。而术前对于皮瓣血管超声定位尤其重要。目前高分辨率彩色多普勒超声在临床医学的应用有很大进展^［8－9］。超声多普勒血流仪是根据声学多普勒效应，当超声声源和血细胞之间有相对运动时，血细胞反射回来的声波频率将不同于声源所发出的频率。测量频率的变化，通过公式变可知血细胞的运动速度及血流速度^［10］。激光多普勒超声也是基于此原理。由于激光的波长要比声波的波长短的多，所以激光超声多普勒的组织测量深度不超过1mm，且激光多普勒测量血流量时不能提供血流量绝对值，只能得到1个相对值，即灌注量（PU）^［11］。

本试验应用SD大鼠动物实验，进行皮瓣模型制备，通过利用彩色超声多普勒诊断仪测量供血皮穿支术前及术后血流参数；采用激光多普勒超声测量皮瓣血流灌注值(PU)；比较常规DIEP皮瓣及血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣的疗效，进而得出Flow-through后是否对皮瓣的成活面积及质量造成的影响。在本实验中，我们利用彩色超声多普勒诊断仪分别测量常规DIEP皮瓣及血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣供血皮穿支术前及术后6 h，1 d，3 d，5 d，7 d，2周，3周血流参数包括收缩期最大血流速度(Vmax)、平均血流速度(Vmean)、舒张期最小血流速度(Vmin)、搏动指数(PI)和阻力指数(RI)。结果显示，观察发现，血流参数常规DIEP皮瓣术后6小时明显升高，而血流桥接式DIEP升高幅度较低，且随着术后时间推移，更趋近于生理状态水平。造成该现象原因可能是常规DIEP皮瓣由于远端结扎动脉，使得灌注时阻力有所增加，穿支点压力相应增加；而Flow-through后皮瓣内血流沿着主干血管向远端流动，相应的穿支点压力增加减少。

我们采用激光多普勒超声对皮瓣穿支点近段、中段、远段3处的血流灌注值(PU)进行了动态连续监测,结果发现,，结果显示，术后2组皮瓣血流灌注量由近段到中段、远段逐渐递减；近段、中段远段血流灌注量随着时间推移分别呈现先升高后下降，最终维持在一个相对水平的趋势变化且接近于术前生理水平；Flow-through后DIEP皮瓣灌注量波动变化转折点较常规DIEP皮瓣更为提前，且Flow-through后DIEP皮瓣灌注量较常规DIEP皮瓣灌注量少。分析原因：穿支皮瓣内的血管结构是多个相互临近的血管体区构成，而穿支点近段大多位于穿支血管体区的血供范围之内，中段和远段的血流则是由吻合支来获得，因此皮瓣近段血流灌注量升高，而中段、远端依次逐渐递减；术后皮瓣血流灌注量逐渐升高后趋于生理水平可能的原因是术后痉挛的穿支血管逐步缓解，皮瓣内微循环的血流量逐渐上升，最终穿支皮瓣的血流量趋于稳定在一个相对的平衡点。Flow-through后DIEP皮瓣灌注量较常规DIEP皮瓣灌注量少可能由于Flow-through后皮瓣内血流沿着主干血管向远端流动，穿支点处射血分数较低。虽然Flow-through后皮瓣灌注量较常规皮瓣相对减少，但通过皮瓣成活面积统计，差异无统计学意义(P>0.05)。Flow-through后皮瓣没有缩小，边缘未见坏死，发黑，术后出现皮瓣肿胀的情况明显降低。皮瓣成活面积质量并未见减少。皮瓣成活与动脉的供血及静脉回流相关，随着灌注量减少，更不容易出现血液淤滞，使得动脉供血及静脉回流血循环更加顺畅，减少了由于回流障碍，血液淤滞导致的皮瓣坏死的发生。

综上所述：血流桥接式（Flow-through）DIEP皮瓣穿支点射血分数较常规DIEP皮瓣降低，同时皮瓣灌注量略减少，但灌注量的减少并没有影响皮瓣的成活面积及成活质量，反而有利于皮瓣成活质量的提高。另外，通过血流桥接式在增加皮瓣成活质量同时，重建了远端的血液循环，达到了一举两得双重效果。

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通讯作者：董玉金；通信地址：辽宁省大连市沙河口区西南路826号，大连市中心医院手足外科。邮编116033；email：[e-mail]