提高皮瓣成活质量的实验研究
皮瓣血供与成活质量关系的实验研究
（一）实验设计
1.皮瓣的设计 设计大白鼠腹部皮瓣，上自剑突下，下至耻骨联合上方，两旁包括腹壁外侧血管。皮瓣大小为7 cm×5 cm。于躯干皮肤深层分离皮瓣，皮瓣上方的两侧腹壁外侧血管以及皮瓣与腹壁之间的交通血管均一一电凝止血后切断。游离皮瓣，使之仅剩右侧腹壁浅动脉和左侧腹壁浅动、静脉与身体相连，再根据各组的要求处理血管蒂后，将皮瓣原位缝合。
图1-18-1 各组皮瓣血管蒂示意图
2.实验分组 用80只雌性SD大鼠，体重170～200 g，随机分为4组，每组20只（图1-18-1）。
组1：股静脉远端血流营养皮瓣组，结扎左侧腹壁浅动脉，再于右侧腹壁浅动脉起点上方及下方结扎切断股动脉及股静脉，将股静脉远端与带着腹壁浅动脉的股动脉段吻合。
组2：股动脉远端血流营养皮瓣组，结扎左侧腹壁浅动脉，再于右侧腹壁浅动脉起点上方结扎，切断股动脉。
组3：正常股动脉营养皮瓣组，结扎左侧腹壁浅动脉。
组4：双侧股动脉营养皮瓣组，即皮瓣游离后的模型。
（二）实验方法
用苯妥巴比妥（6 mg/100 g）经大鼠臀部肌肉注入麻醉，仰卧后固定四肢，腹部用脱毛剂去毛，按各组设计游离皮瓣，然后用5-0尼龙线将皮瓣原位缝合。术后观察大白鼠皮瓣的颜色及肿胀情况。术后3周在前述麻醉下，测量皮瓣的成活面积、残留的溃疡面积，再按成活面积/设计面积×100%计算出成活率。
检验方法同不同血流对静脉皮瓣的影响（见第十五节）。
（三）实验结果
各组检验结果：在术后观察中，见到组1的大鼠皮瓣于术后第1天就明显干瘪，至术后第3～4天，边缘部分发黄发黑，至术后第7天，皮瓣大部分发黑，呈干痂状。组2皮瓣于术后第3～4天，边缘呈黄色，皮瓣有干硬区，以后整个皮瓣缩小，部分黄色干硬区变成黑色，最后脱落形成溃疡面。组3全部皮瓣术后色泽正常，呈粉红色。组4皮瓣基本同组3，术后1周内，皮瓣略有肿胀，以后渐渐恢复正常。
术后3周测量的各项检验结果：皮瓣的成活率随着营养动脉血压的升高而明显升高，组4优于组3、组2及组1（P均＜0.01），组3优于组2及组1（P均＜0.01），组2优于组1（P＜0.01）。而残留的溃疡面积随着血压的升高而减少，其中组3、组4溃疡面积小于组1、组2（P＜0.01，P＜0.05），组1与组2的差别无统计学上的意义。皮瓣的弹性极点、皮瓣的延伸率、皮瓣每延伸1%所需要的拉力，均随着营养血管的血压升高而越来越接近未经皮瓣过程的正常皮肤（图1-18-2）。
图1-18-2 动脉血供与皮瓣成活率的关系
各组皮瓣的组织观察发现，随着营养血管血压的升高，真皮内的弹性纤维有从数量上的增加、纤维直径增粗逐渐转变为正常的趋势。
从组1到组4营养皮瓣动脉的压力差别很大。在该实验研究的同时，笔者用35只年龄、体重在同一范围的SD大鼠研究了大鼠股动、静脉结扎后远段血管内血压的变化，结果发现，股静脉结扎后，其远段血管内血压很快升至原始股静脉内血压的6倍左右，平均静脉压从（5.07±2.03）mmHg［（0.67±0.27）kPa］升至（29.40±11.79）mmHg［（3.91±1.57）kPa］；8小时后即降为（12.00±2.92）mmHg［（1.60±0.39）kPa］；24小时后仅为（9.40±2.44）mmHg［（1.25±0.32）kPa］，以后仍然在缓缓下降。而股动脉结扎后，其远段血管内血压立即从（118.83±12.38）mmHg［（15.80±1.63）kPa］下降至（36.27±10.31）mmHg［（4.82±1.37）kPa］，以后7天内仍有所下降（图1-18-3）。可见股静脉远端的血压太低，这些低血压的血流，是很难流经动脉系统来营养7 cm×5 cm这么大的腹部皮瓣的，特别是当皮瓣动脉系统因缺氧而痉挛时，低血压的静脉血流就更难流入，必然会造成皮瓣组织的缺血及大部分坏死。所以组1的皮瓣大部分均干性坏死，其成活率仅为（5.48±5.27）%。组2的营养血管血压为股动脉远段的压力，仅为正常股动脉血压的1/3左右，对原来血供丰富的腹部皮瓣来说，也是远远不够的。而且股动脉远端的血压，随着时间的推移还在逐渐下降（图1-18-3）。所以该组皮瓣成活后，在逐渐收缩。组3的营养血管为正常股动脉压力，平均为（15.80±1.63）kPa［（118.83±12.28）mmHg］，而组4则含有2根来自正常股动脉的营养血管，这两组皮瓣的成活率显著地升高，残留的溃疡面积则显著下降。皮瓣的弹性则接近正常（图1-18-4～图1-18-6）。可见，皮瓣的成活率和成活质量与皮瓣的血供有密切的关系，也就是说皮瓣的血供状况，不仅影响其成活，而且影响其成活后的质量。
图1-18-3 大白鼠股动、静脉结扎后远段血管内血压的变化
图1-18-4 营养动脉血压与皮瓣弹性极点的关系
（虚线为未经皮瓣过程的腹部皮肤的弹性极点）
图1-18-5 营养动脉血压与皮瓣延伸率的关系
（虚线为未经皮瓣过程的腹部皮肤的延伸率）
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图1-18-6 营养动脉血压与皮瓣每延伸1%所需拉力的关系
（虚线为未经皮瓣过程的腹部皮肤每延伸1%所需拉力）
任何一个皮瓣经游离移植后，即使完全成活，也均有一定程度的收缩，其原因为皮瓣移植后张力改变，缺血过程，皮瓣血循环的重新调整过程中部分组织的相对缺血，以及术后一段时间皮瓣处于相对静止状态。组3及组4大多数皮瓣完全成活，无溃疡发生，但皮瓣术后21天，组3的皮瓣平均值仅为设计时面积的（57.38±12.21）%，组4的皮瓣平均值仅为设计时的（70.0±11.46）%。本实验各组皮瓣术后的张力相同，回流静脉条件相同，可以看出，皮瓣的收缩率与动脉的血供有显著关系。动脉血供越佳，皮瓣的收缩率越小。在组织学观察时，笔者看到组1与组2真皮内弹性纤维较组3与组4密集、增厚，且排列紊乱，认为这可能与组1、组2皮瓣血流灌注太差有关，是组织缺氧严重造成的，这也是这两组皮瓣收缩率高的原因。
因此笔者认为，在临床上选择搏动良好的动脉，或肢体的大动脉作为受区的营养动脉，将有利于皮瓣的成活以及提高皮瓣成活后的质量。如有可能，多吻合一根进入皮瓣的动脉，特别当切取的皮瓣较大时，如能在皮瓣远端寻找一根动脉与受区动脉吻合，将起到提高皮瓣成活率及保证皮瓣成活后质量的作用。同时应该强调，在临床上绝不应该用静脉血流来营养由动脉到静脉的正常皮瓣。当受区无接受动脉时，应做血管移植或行桥式交叉吻合血管的游离组织移植。
回流静脉对游离皮瓣影响的实验研究
（一）实验方法
用100只SD雌性大白鼠，体重170～200 g，随机分为5组，每组20只，经臀部肌内注入苯巴比妥（6 mg/100 g体重）麻醉。麻醉后，仰卧，固定四肢，用脱毛剂脱去腹部毛发，设计7 cm×5 cm大小之矩形皮瓣，上至剑突，下抵耻骨上，两旁包括腹壁外侧血管，沿躯干皮肤与腹壁之间的疏松结缔组织游离皮瓣，由腹壁向皮瓣发出的动静脉穿支，一一用双极电凝止血。以右侧腹壁浅动脉为营养血管，分别选择同侧腹壁浅静脉，同侧腹壁外侧静脉，对侧腹壁外侧静脉，对侧腹壁浅静脉，以及同时选择两侧腹壁外侧静脉及对侧腹壁浅静脉作为回流静脉的5种情况，为5组实验模型（图1-18-7），比较各组静脉回流模型皮瓣的成活率及残留的腹部溃疡情况。
组1：回流静脉为腹壁浅动脉伴行的腹壁浅静脉。
组2：回流静脉为同侧的腹壁外侧静脉。
组3：回流静脉为对侧的腹壁外侧静脉。
组4：回流静脉为对侧的腹壁浅静脉。
组5：回流静脉为两侧的腹壁外侧静脉和对侧的腹壁下静脉。
术后每天观察大鼠腹部皮瓣的颜色和肿胀程度。于术后21天，在麻醉下，测量皮瓣成活部分的面积、残留的溃疡面积，算出每个皮瓣的成活率（成活面积/设计面积×100%）。
各组大白鼠均有死亡，还有些是自行将腹部皮瓣咬食，这些动物均予去除。这样组1剩下15只；组2剩14只，组3剩14只，组4剩18只，组5剩16只。
（二）结果
1.皮瓣成活率 皮瓣的成活率以组5同时保留3根回流静脉组最高，为（59.69±8.41）%，以下依次为：组4为（57.3±12.21）%，组1为（51.58±14.27）%，组3为（48.17±20.81）%，最差的为组2。各组均数用方差分析进行统计学比较，最差组组2较其他4组的差别有非常显著的意义（P均＜0.01）。其他各组之间的差别无统计学上的意义。
图1-18-7 各组回流静脉示意图
2.溃疡面积 各组皮瓣均有部分坏死，脱落，创面再生并有收缩，于术后3周测量其实际面积，测得的结果以组4最小，为（1.89±1.66）cm2，以后依次为：组5为（0.39±0.35）cm2，组1为（1.89±1.66）cm2，组3为（2.35±2.48）cm2，组2为（3.04±2.91）cm2。组4和组5残留之溃疡面积非常显著地小于组2（P均＜0.01）。组4和组5与组3及组1的差别也有统计学上的差异（P均＜0.05）。
上述结果可以看出，大鼠的跨中线腹部皮瓣以保留3根回流静脉及对侧腹壁下静脉皮瓣成活情况和愈合情况最佳。
笔者认为，用成活率来比较各组皮瓣的成活情况是比较合理的。皮瓣被游离后仅剩血管蒂，能否成活的决定因素之一便是皮瓣内的血循环能否自行调整好。皮瓣成活后还将由于调整后的循环好与差发生不同程度的收缩。本实验中，最好的完全成活的皮瓣，3周后也只有设计之皮瓣的85.67%，最差的完全成活的皮瓣仅为设计皮瓣的38.57%，所以用成活的百分率来比较各组皮瓣，不仅显示皮瓣的成活情况，还提示皮瓣成活后的质量。本实验证实，一根外径仅0.15～0.25 mm的腹壁下动脉完全能够保证设计的7 cm×5 cm大小的皮瓣全部成活，关键在于回流静脉。大白鼠的腹壁浅静脉充盈时血管外径可达0.7～0.9 mm，而腹壁外侧静脉在剑突水平扩张时也只有0.2～0.3 mm。
为了进一步了解静脉回流情况，笔者用12只大鼠的皮瓣，经右侧腹壁浅动脉注入墨汁。见墨汁向上、向内侧顺腹壁浅动脉及其分支推进，并很快出现在同侧伴行的腹壁浅静脉，此时墨汁染黑的皮瓣仅在右下方，还不到整个皮瓣的1/4。墨汁以相近的速度向右上方及通过左右腹壁的动脉吻合支向左下方推进，几乎是同时到达右上方及左下方，此时对侧腹壁浅静脉和同侧腹壁外侧静脉内均能见到墨汁。墨汁最后达左上方。在12例灌注墨汁的过程中，笔者发现3例皮瓣在距动脉起点的2～3 cm内，腹壁浅动脉和静脉之间有直接吻合支，直径为0.03 mm左右，2例发现1条吻合支，1例有2条吻合支。如果沿动脉、静脉干向皮瓣内解剖，可能会发现更多的吻合支。组1仅保留同侧腹壁浅静脉为回流静脉，其不利因素是动脉血很快进入伴行静脉内，甚至可能通过伴行动静脉之间的吻合支短路回流，从而降低了动脉血继续向前的压力。故可造成左侧皮瓣，特别是左上角血供不足，继之发生部分坏死溃烂。而保留对侧的腹壁浅静脉作为回流静脉时，情况就有了改观。笔者注意到该组皮瓣很少肿胀，这不仅是由于腹壁浅静脉口径大，而且是由于左右两侧静脉和上下两方静脉均有较大、较多的吻合支，为游离后的皮瓣静脉回流的重新调整创造了条件。
两腹壁外侧静脉均较细小，实验中见到仅保留一侧的腹壁外侧静脉回流是不够的，这两组动物术后皮瓣均有明显肿胀，尤以仅保留同侧腹壁外侧静脉组最差，该组有7只大鼠于术后1周，左侧皮瓣肿胀、发紫，最后发黑，留下较大的溃疡面。这是由于对侧腹壁皮瓣的静脉回流未能建立的结果。而用对侧的腹壁外侧静脉做回流静脉，效果有了显著变化，静脉的血流必须跨过中线才能回流，且回流的血液必须通过左上角，兼顾了腹中线两侧皮瓣的血液回流。
从实验结果看到，保留3条回流静脉组的皮瓣成活率最高，说明回流静脉多有利于游离皮瓣的成活。众所周知，在断肢、指再植时，吻合的动脉与静脉之比是1:（1.5～2）。这是因为吻合的静脉太少，回流不够造成静脉淤血；而吻合的静脉太多，又造成每根静脉的血流量太少，流速太慢。这两种情况均易造成静脉血栓形成。但游离皮瓣的情况不同，本来可从四周及深面进出的循环，皮瓣一旦游离，全部皮瓣的循环仅剩一条动脉作为营养血管和一条静脉作为回流血管，所以皮瓣游离后接通血管，其内部的循环需要重新调整。动脉因无瓣膜，只要有小分支与主干相通，血供就能到达。静脉则不然，由于静脉有瓣膜，静脉内血流有一定方向，当回流静脉血不畅时，就可能造成皮瓣的坏死或部分坏死，加上回流静脉的压力低，受区组织的肿胀，或瘢痕组织的压迫，易产生回流障碍，更易造成皮瓣坏死。因此，只要动脉血供良好，多几条回流静脉，是有利于皮瓣内血循环重新调整的。
通过该实验研究，笔者认为有两点对临床游离皮瓣的设计有参考价值：①利用非伴行静脉作为回流静脉，可能有利于皮瓣的成活。②回流静脉多，且方向、部位不同，有利于皮瓣的成活。
带蒂皮瓣和远侧交叉皮瓣同样存在血供和设计的问题。笔者设计皮瓣的最远端常常是皮瓣最重要的部位，是最容易发生血循危象、皮瓣部分坏死的部位，也是最需要皮瓣有良好质量的部位。在临床上经常可以看到这样的病例：一个较大的游离皮瓣或者转移皮瓣，大部分皮瓣成活，仅远端小部分甚至只有3～4 cm的坏死，而其深面的骨、肌腱外露的问题仍没有解决，不得不再做一次皮瓣手术。对交叉皮瓣的断蒂时间笔者也做了一些临床观察和实验研究。皮瓣的质地、颜色和断蒂时间有一定关系：断蒂太早，皮瓣质地常常偏硬，有色素沉着。实质上做交叉皮瓣时患者最痛苦的时间就是麻醉过后1～3天，以后也就不感到难受了，只要全身情况许可，患者可以起床行走。过分强调缩短固定时间，皮瓣质量可能受到影响。
笔者在临床上曾经遇到过这样一例患者，用髂腹股沟皮瓣修复瘢痕挛缩的虎口，术中见皮瓣内的旋髂浅动脉很粗大，静脉也很清楚，皮瓣血供非常好，手术很顺利，于是认为这样的皮瓣应该很快和手部创面建立循环。17天断蒂，再过2周后拆除断蒂伤口与手背的缝线，断蒂口与手背伤口即裂开，缝合皮肤无内翻迹象。剪除少许手部伤口及皮瓣边缘，手部伤口有鲜血流出，而皮瓣边缘是苍白的。用手指挤压出现一个小出血点。再予以缝合，术后3周拆线，再用胶纸保护伤口2周，术后6个月复查，整个皮瓣明显缩小，断蒂缝合伤口见1.5 cm的瘢痕挛缩。对该病例笔者做了这样的分析：外伤后虎口瘢痕挛缩，局部血供很差，而髂腹股沟皮瓣血供特别好，手术后皮瓣和虎口部组织建立的循环可能主要由旋髂浅动脉供给。术后17天虽然建立了循环，但仍是腹部循环为主。断蒂后，皮瓣失去了大部分血供造成了愈合困难。以后又由于血供的不足而收缩。因此笔者认为如果迟几天断蒂，这几天再延长皮管训练时间，进一步通过血循环良好的皮瓣组织来改善虎口部软组织的循环，可能会好得多。
为此，笔者用大鼠腹部皮瓣做最佳断蒂时间的研究，发现大鼠的带蒂皮瓣1天后断蒂也能成活，1～3天断蒂成活的皮瓣其弹性及延伸率与5天后断蒂的皮瓣有明显的差别，而且延长断蒂时间有皮瓣弹性愈来愈好的趋势。
（潘佳栋 王 欣 章伟文 陈德松 李学渊）