筋膜皮瓣的实验研究
人的皮肤血供与猪相似,主要是以肌皮动脉穿支和肌间隙(隔)筋膜皮肤穿支供血的,而直接皮动脉供血的区域则很有限。因此开展筋膜皮瓣和筋膜蒂组织瓣的外科实验研究应以猪为首选动物。
(一)筋膜皮瓣的血供能力
Tolhurst(1983)以猪做实验,在两侧后腿上各做一个长宽比例为4∶1的包含深筋膜的筋膜皮瓣和不包含深筋膜的传统的皮下组织皮瓣,然后静脉注射荧光素,并用紫外线照射皮瓣,观测荧光素的染色范围。结果深筋膜层完整的皮瓣,90%的长度着色;而不包含深筋膜的皮瓣,只有25%的长度着色。再在猪的两侧后腿上各掀起一个3∶1的筋膜皮瓣,实验组在蒂部将深筋膜切断,结果皮瓣75%坏死,仅蒂部25%成活;而对照组保留深筋膜完整则皮瓣全部成活。Tolhurst在组织切片中观察到,深筋膜有丰富的血管分布,其数量明显多于深层的肌肉组织。在随意型筋膜皮瓣2~3 cm宽的基底部,深筋膜深、浅两面各有20~30条肉眼可见的(口径至少50 μm)纵向微小血管,这些微小血管的横断面积之和不小于一条口径为3 mm的轴心血管,足以营养一块筋膜皮瓣。因此,Tolhurst提出,对筋膜皮瓣而言,进入皮瓣的血管口径的粗细可能是次要的,而血管的数目、走行方向、分布形式及相互间吻合的多寡则是主要的。
Thompson(1989)在20头猪的左右前后肢,随机配对掀起12 cm×5 cm的随意型筋膜皮瓣或不包含深筋膜的传统皮下组织皮瓣,观察其成活长度;并在11头猪静脉注射荧光素,应用紫外线照射,观察荧光染色长度。前肢的皮瓣位于外侧部,基底在肱骨外上髁近侧1 cm,向远侧形成。后肢的皮瓣亦位于外侧部,基底在大转子与足跟连线的中上1/3处。结果经配对t检验,发现筋膜皮瓣无论在成活还是在荧光染色长度上,均较对照组为长,有非常显著的统计学差异,认为随意型筋膜皮瓣的成活长度较传统的皮下组织皮瓣长12%~18%(表1-8-2)。
(二)筋膜皮瓣的抗感染能力
犬的腹直肌在腹部正中线的两侧连接胸廓和骨盆。腹直肌的血供在上部来自腹壁上深动脉,下部来自腹壁下深动脉。腹直肌表面的皮肤血供,在上部主要来自腹壁上浅动脉,下部主要来自腹壁下浅动脉;另外尚有腹直肌肌皮穿支的作用。Chang(1982)为了研究肌皮瓣和随意型皮瓣对接种细菌的清除作用,在犬的腹部设计了以头端为蒂的腹直肌皮瓣(带有腹壁上深、浅动脉)和在腹直肌前鞘表面掀起的随意型皮瓣(仅带有腹壁上浅动脉)模型,并创造了在组织中产生人工无效腔的“创腔圆柱体”(wound cylinder)植入物。该植入物由不锈钢丝网编织制成,长3.5 cm,直径1.0 cm,两端的圆面由2 mm厚的橡胶膜覆盖,可经反复穿刺抽液而不损坏。
表1-8-2 随意型筋膜皮瓣成活长度的实验研究
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Calderon(1986)对此模型进行了改良,以犬的尾端为蒂设计皮瓣,观察腹直肌肌皮瓣和包含腹直肌前鞘的筋膜皮瓣对接种细菌的清除作用。先以5条犬的尾端为蒂,在其腹部正中线两侧,随机对称地设计掀起5 cm×20 cm的肌皮瓣和筋膜皮瓣,并将皮瓣的远侧段分成6个3 cm×2.5 cm的长方形,依其离蒂部的远近依次标以平面0和平面1、2、3(图1-8-6)。在两组皮瓣的各6个方格中央(实验组)和犬侧腹部同平面的3点正常皮肤(对照组),分别于皮内注入每毫升含1.9×108个金黄色葡萄球菌的细菌悬液0.2 ml,在注射后24小时、48小时和72小时,计算皮肤的损害面积,并将两组做配对t检验。结果发现,肌皮瓣组各平面的皮损面积均较所对应的筋膜皮瓣组为大,但两组间无显著的统计学差异(P=0.054)。实验结果表明,在犬筋膜皮瓣和肌皮瓣对其表面皮肤的血供和抗感染能力没有明显差别。而两实验组各与同侧的对照组比较,皮损面积明显为大,各平面均有显著的统计学差异。表明皮瓣掀起后,其血液循环均有一定程度的变化,抗感染力较正常皮肤差。再在5条犬于肌皮瓣和筋膜皮瓣的远端,于腹直肌肌肉下或腹直肌前鞘下分别植入“创腔圆柱体”,并将该圆柱体完全用腹直肌或腹直肌前鞘包盖。在创腔圆柱体中注入每毫升含金黄色葡萄球菌2.1×106个的细菌悬液1.5 ml。术后分别于24小时、48小时、72小时、96小时和120小时,从圆柱体中抽取组织液0.2 ml做细菌计数。结果发现,肌皮瓣组术后第1天,细菌数显著下降,从106/ml降至103/ml,以后的2~5天维持在103~105/ml。而筋膜皮瓣组,术后细菌数下降不明显,均为105~106/ml。经配对t检验,肌皮瓣组与筋膜皮瓣组各时间段均有极显著的统计学差别(P<0.01)。表明筋膜皮瓣(深筋膜)在深层清除细菌的能力远较肌皮瓣(肌肉)为差。

图1-8-6 筋膜皮瓣与肌皮瓣的对比实验
MC:肌皮瓣;FC:筋膜皮瓣;C:对照组;SA:浅动脉;DA:深动脉
Gosain(1990)采用相似的手术设计,随机于10条犬的左右两侧掀起5 cm×20 cm的腹直肌肌皮瓣或带腹直肌前鞘的筋膜皮瓣,并植入相同的“创腔圆柱体”。皮瓣完全掀起后均原位缝合。术后1小时,分别在肌皮瓣腹直肌下或筋膜皮瓣前鞘下的圆柱体中,注入含金黄色葡萄球菌的悬液1.5 ml(细菌个数3×107/ml)。术后1天、3天、6天,每天于圆柱体中抽取组织液0.5 ml,进行细菌计数。结果发现,在肌皮瓣组,于实验后的第1个24小时,细菌数从107/ml降至103/ml,在以后2~6天内维持在102/ml。而筋膜皮瓣组,在实验后的第1个24小时,细菌数从107/ml降至105/ml,在以后的2~6天内仍维持在105/ml。可见肌皮瓣组抽取液的细菌计数明显低于筋膜皮瓣组,两组经配对t检验,P<0.001,有极显著的统计学差异。实验结果同样证明了肌皮瓣(肌瓣)清除深层细菌的能力远较筋膜皮瓣(筋膜瓣)为强。
(三)筋膜皮瓣的耐压能力
自20世纪70年代以来,肌皮瓣转移修复压疮在临床获得广泛的应用,取得了很好的效果,但也发现了不少新问题,如肌肉不耐压,萎缩明显等。肌肉组织与筋膜组织的一个显著差别是肌肉本身代谢快、血供多,而深筋膜组织本身的代谢慢,但其上、下面的血供却很丰富。Nola(1980)以大鼠为对象,对皮肤和肌肉组织在压力作用下的不同反应做了研究,结果发现肌肉较皮肤对压力更敏感,更容易发生缺血坏死。Daniel(1981)以猪为实验动物,研究了骨骼以外的各层软组织对外加压力的反应,结果发现,外加压力是以圆锥形的方式向深部传递的,最早的原始损害发生于深层的肌肉组织,以后随着压力的增加和(或)时间的延长,依次由深而浅经筋膜组织向皮肤发展。如经高压短期(66.7 kPa,4小时)或低压长期(13.3 kPa,10小时)的压迫,虽然表面的皮肤完整,但深部肌肉已出现损害。经超高压长期(106.8 kPa,10小时)或低压超长期(26.7 kPa,15小时)的压迫,损害从肌肉层经深筋膜、皮下脂肪至真皮发展,而浅层皮肤及毛发仍能正常生长。每天长时间的压迫(53.4 kPa,11小时,或26.7 kPa,16小时),1周后才出现肉眼可见的皮肤破坏。Daniel(1982)对正常骨隆起部位(坐骨结节、骶骨、股骨大粗隆)表面的软组织构成进行了研究,发现在正常的解剖结构上,这些骨突起部位的软组织覆盖仅为深筋膜、皮下组织和皮肤,而没有肌肉组织,肌肉只是以腱或腱膜的方式附着于骨突部位。因此,用肌皮瓣或肌瓣覆盖发生压疮的骨突部位并不符合正常的解剖生理要求。如果压疮部位没有明显的炎症和(或)较大的无效腔,筋膜皮瓣修复压疮创面可能较肌皮瓣更为合理。