功能性穿支皮（组织）瓣在组织缺损重建中的应用与创新

Abstract

Objective

To review the nomenclature, functional unit construction, technical essentials, and prevention and treatment of complications of functional perforator flaps, so as to provide references for the structural and functional reconstruction of composite tissue defects.

Methods

By retrieving and analyzing domestic and foreign literature on anatomical research, technical innovation and clinical application of functional design and application of perforator flaps, combined with the clinical practice of our team, the methods for harvesting and integrating functional units of perforator flaps were summarized.

Results

Functional perforator flap refers to a perforator flap that, on the basis of perforator blood supply, carries one or more tissue functional units (such as muscles, nerves, lymphatic vessels, lymph nodes, bones, mucous membranes, joints or articular cartilages, etc.) with sufficient blood supply located in the supra-fascia and/or sub-fascia, and is used to reconstruct one or more functions of the recipient site. The design and transfer of functional perforator flaps should not only meet the needs of precise coverage of the wound, but also reconstruct the functions of the recipient site such as muscle contraction, flap sensation, lymphatic drainage, blood flow bridging, bone growth, glandular secretion or joint movement, while avoiding iatrogenic dysfunction in the donor site.

Conclusion

Functional perforator flaps have broken through the limitation of “wound coverage” and realize the integrated reconstruction of “structure-function-aesthetics”.

在现代显微外科领域，穿支皮瓣凭借其“受区修复重建好、供区破坏损失小”的优势，已成为复杂组织缺损修复的首选方案^[1]。近年，随着嵌合皮瓣移植、超显微血管吻合、超薄皮瓣切取等先进理念和技术的普及，穿支皮瓣的修复效果在外形上已接近正常水准^[2]。然而，受区并非仅仅是移植组织的被动接受载体，而是一个具有复杂生理功能的动态复合单元。传统以形态修复为导向的穿支皮瓣重建策略，往往无法满足受区功能恢复的核心需求。未经功能适配的皮瓣移植可能导致诸多并发症。例如，感觉缺失的足跟皮瓣在行走过程中易反复受损^[3]；缺少肌肉动力的前臂创面在皮瓣修复后仍遗留严重的手功能障碍等^[4]。这些问题不仅会阻滞患者的康复进程，甚至可能使其陷入“二次残疾”的困境。

所幸，部分学者已开始探索穿支皮瓣的功能化设计与临床应用方法，并取得初步成果。他们报道的穿支皮瓣不仅能精准修复组织缺损，而且还能同时重建肌肉动力、皮肤感觉、淋巴引流和/或骨骼生长等功能^[4-7]。这标志着穿支皮瓣移植正逐步从单纯的创面覆盖向结构与功能重建并重的方向转变。本期“功能性穿支皮（组织）瓣”专刊汇集了国内这些年关于穿支皮瓣功能化应用的研究成果，深入探讨了功能性穿支皮（组织）瓣的定义、分类、设计和临床应用的相关问题，以期为穿支皮瓣的进一步发展与功能化应用提供理论支持与实践参考。

1. 功能性穿支皮（组织）瓣的命名与定义

穿支皮瓣经过40余年发展，虽然已有不少学者报道了功能化设计与应用的经验，但是这些尝试在受区组织功能重建的精准性、有效性和可靠性方面仍存在不足。它们中大部分研究仅局限于强调穿支皮瓣嵌合移植的技术优势，很少客观地量化评估受区功能的有效恢复。因此，为了更好地满足患者对受区组织功能恢复的期望，也为了方便同道之间的学术交流，进而提升穿支皮瓣手术的整体效果，有必要提出“功能性穿支皮（组织）瓣（Functional perforator flap）”的概念^[8]。

2017年，我们在第9届世界重建显微外科大会（WSRM2017）的Best Innovative Case环节，通过对1例全手脱套伤重建患者的报道，首次提出了“功能性穿支皮（组织）瓣”的理念^[9]。我们对足部及躯体其他部位的穿支皮瓣进行功能化设计与有效整合，实现了对全手外形与功能的重建。经过长期随访，患者手部的外观、皮肤感觉、皮肤耐磨性、手指活动范围、手部力量等指标均接近正常手，而且使用穿支皮瓣修复的足供区能完全满足其高强度工作和运动的需求。近年，在侯春林、顾立强等前辈指导下，以及与广大同道的交流中，我们提出的“功能性穿支皮（组织）瓣”概念逐渐清晰。它是指在穿支供血基础上，通过携带1个或多个位于皮下和/或深筋膜下具有充足血供的组织功能单位（如肌肉、神经、淋巴管、淋巴结、骨骼、黏膜、关节或关节软骨等），用于重建一种或多种受区功能的穿支皮瓣。功能性穿支皮（组织）瓣的设计和移植不仅需满足受区创面精准覆盖的需求，还应针对性地重建受区肌肉收缩、皮瓣感觉、淋巴引流、血流桥接、骨骼生长、腺体分泌或者关节活动等功能，同时避免产生供区医源性功能障碍^[8]。

2. 血管体区内各个功能单位的设计与应用

1987年，Taylor和Palmer在前人研究的基础上提出了三维结构的“血管体区”概念^[10]。他们将全身皮肤及其下方肌肉、神经、骨骼等组织划分为40个由不同知名动脉供养的复合组织单位，后期又根据穿支血管解剖特点，进一步细分为若干穿支血管体区。这一理论是穿支皮瓣的根基，也为功能性穿支皮（组织）瓣各个功能单位的设计与移植奠定了坚实的解剖学基础。

2.1. 动力肌功能单位

动力肌重建是实现肢体运动功能恢复的关键环节^[11]。传统功能性肌肉移植虽能可靠重建肌肉动力，但难以精准匹配复合缺损的修复需求，而且还可能因牺牲整块肌肉而导致供区功能障碍。因此，携带功能性肌肉亚单位的嵌合穿支皮瓣逐渐成为一种更理想的解决方案。这些肌肉亚单位由专门的血管、神经营养，移植后即刻获得血供，并能早期恢复收缩功能。另外，由于仅切取了一部分肌肉，供区大部分肌肉的收缩功能得以保留。潘佳栋等^[5]报道使用嵌合功能性背阔肌亚单位的胸背动脉穿支皮瓣重建13例前臂复合缺损，不仅精准修复了皮肤创面，还分别有效重建了前臂1～2个动力肌缺损。本期专刊中，西安医学院凤城医院郑晓菊等探索了急诊状态下股外侧肌浅区肌肉移植重建创伤性动力肌缺损，肌力恢复M₄及以上者占90%（9/10），其带动的关节均恢复有效活动范围。

2.2. 感觉功能单位

在指尖、足跟、乳房和口腔等部位的显微重建手术中，感觉功能的恢复可显著提升患者术后生活质量。1992年，Slezak等^[12]首次报道在横型腹直肌肌皮瓣（TRAM）中应用感觉神经吻合技术，重建具有感觉功能的乳房。此后，Allen等^[13]将其应用于腹壁下动脉穿支皮瓣（DIEP）的乳房重建中，通过把皮瓣内1～2支肋间神经纯感觉支与受区第4肋间神经的感觉支吻合，使重建后的乳房获得良好感觉恢复。多项研究表明，有神经支配的皮瓣感觉恢复开始得更早，更接近于正常水平，且不会带来相关风险，也不会显著增加手术时间^[14]。本期专刊中，陆军军医大学第一附属医院周鑫等探讨携带混合（感觉）神经的功能性穿支皮瓣在四肢复合创面修复中的应用，通过对21例患者随访显示，皮瓣感觉恢复达S₃及以上者占57%，运动功能恢复达M₃及以上者占81%，证实吻合混合神经可同时实现皮瓣早期感觉重建与功能性肌肉亚单位的一期立体修复。

2.3. 骨与关节功能单位

四肢复合组织缺损常累及骨与关节等结构。虽然使用无血供的骨移植、膜化成骨、骨搬运等技术常能可靠重建不同程度的骨干缺损，但是它们都存在手术次数多、成骨时间长、骨质易吸收、邻近关节僵硬等问题。吻合血管的显微骨移植，如腓骨瓣、髂骨瓣、肋骨瓣等，具有充足血供，适合于长段骨缺损和血供欠佳受区的一期重建，能很好解决以上问题。尤其在穿支皮瓣理念和技术加持下，传统骨（皮）瓣已演变为由穿支单独营养骨瓣的嵌合穿支皮瓣。它们能同时精准获取大小、形状类似的骨瓣和皮瓣，并基于穿支血管自由组合以更好地匹配受区复合组织三维缺损的需求，更有助于患者的快速康复^[15]。另外，在合理应力刺激下，骨瓣不仅很少出现骨质吸收，还能适应功能恢复的需求逐渐增粗。本期专刊中，阜阳市人民医院李俊杰等采用旋髂浅动脉为蒂的嵌合髂骨瓣修复13例手足复合组织缺损，骨愈合时间2～6个月，手部抓握功能与足部负重能力恢复达到健侧水平。

手、足部关节的结构与功能状态与患者生活质量紧密相关。王欣等^[16]在国内较早报道了用踇甲瓣嵌合第2趾趾间关节组织瓣再造拇指的技术，并强调吻合关节支配神经以防止后期出现夏科关节病的重要性。术后随访6～20个月，患者在不牺牲足趾数量基础上获得了外形和活动功能接近于健侧的再造拇指。

对于伴有关节软骨部分缺损的创面，通过移植嵌合关节软骨的穿支皮瓣则可一期完成皮肤和关节的解剖重建，保留患者关节活动功能。本期专刊中，河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）周明武等深入研究股骨内侧髁功能性穿支皮瓣的切取方案，共修复6例手、足部伴有骨软骨缺损的复合创面，实现骨软骨、肌腱、神经、皮肤的一期立体重建，术后关节的疼痛视觉模拟评分（VAS）平均0.7分，手、足部功能评分优良率达83%（5/6）。该皮瓣利用股骨内侧髁非负重区与手足关节的曲率匹配特性，为解决传统骨软骨移植形态适配与软骨吸收的难题提供了方案。

2.4. 淋巴结功能单位

自1982年Clodius等^[17]首次报道血管化淋巴结移植以来，一系列相关研究均证实其具有良好的受区淋巴管再生与淋巴液吸收功能。Almadani等^[18]系统回顾研究了772例患者临床资料，发现在自体组织移植重建乳房时，均能安全带入血管化的腹壁下淋巴结和/或旋髂浅淋巴结，能可靠地治疗或预防乳腺癌相关淋巴水肿。本期专刊中，遵义医科大学附属医院邓呈亮等提出血管化淋巴结皮瓣联合淋巴静脉吻合术及脂肪抽吸术（3L技术）治疗乳腺癌术后中晚期上肢淋巴水肿，患者术后12个月的肢体体积减少量显著优于传统淋巴静脉吻合术加脂肪抽吸术（2L技术）。该技术通过腹股沟淋巴结移植促进受区淋巴再生，结合脂肪抽吸快速减容，使蜂窝织炎年发作率降至0～1次，显著改善患者生活质量。

2.5. 皮穿支血管与源血管

包含2个及以上血管体区的跨区穿支皮瓣是修复超长创面的良好选择。但由于单个血管蒂供血范围小于皮瓣面积，因此常需使用外增压或内增压方式，通过额外吻合相邻血管体区的穿支血管才能确保皮瓣存活^[19]。获取穿支皮瓣的各级源血管除了能用于延长血管蒂，并与不同管径的受区血管相匹配外，其主干还可作为桥接肢体主干血管缺损的移植物，而其分支则可用于跨区皮瓣穿支血管的内增压^[20]。本期专刊中，中国人民解放军总医院第四医学中心赵建文等创新性采用股前外侧-髂腹股沟联合Flow-through皮瓣治疗20例下肢超大面积缺损，皮瓣成活率95%，术后12个月下肢功能评分（LEFS）较术前提升62%。该术式通过分区设计（股前外侧皮瓣覆盖负重区、髂腹股沟皮瓣覆盖非负重区），结合内增压与外增压技术，有效解决了单一皮瓣无法覆盖大面积缺损的难题，同时还重建了肢体主干血管的完整性。

2.6. 黏膜功能单位

中小面积口腔、鼻腔缺损的修复除需填充组织创面外，还应尽可能重建组织的分泌功能，进而有助于吞咽功能和抗感染能力的恢复。与皮瓣相比，基于穿支供血的黏膜瓣虽然供区组织量有限，但其黏膜的分泌功能却能与口腔、鼻腔等受区有效匹配。

3. 功能性穿支皮（组织）瓣存在的问题与解决途径

尽管穿支皮瓣的功能化设计与应用取得了诸多进展，但仍有许多与其相关的科学和技术问题亟待解决，主要包括对不同供区、各个功能单位或亚单位解剖基础的精准把握和有效整合、优化功能性穿支皮（组织）瓣的临床效果等方面。

3.1. 加强功能单位的解剖学研究

目前关于穿支皮瓣的解剖学研究，大多集中于探索穿支血管在血管体区各个层面的分布、连接和走行情况，而对恢复动力肌收缩、皮肤感觉和淋巴引流等功能紧密相关的各个功能单位或亚单位的血供和神经支配模式、范围等内容仍较少涉及。因此，未来需要借助高精度三维成像、多模态同步显影与标记、活体动态评估等手段，进一步加强穿支血管体区内各个功能单位的精细解剖研究，尤其是神经、淋巴管和微血管的分布。这将为功能性穿支皮（组织）瓣的设计提供更可靠的理论支持。

3.2. 优化穿支皮瓣的功能化设计与切取

穿支皮瓣的功能化设计需要根据患者的具体情况进行个性化调整。术前、术中如能结合先进的影像学技术实现更加精准的皮瓣设计和切取，将显著提升手术效率和成功率。本期专刊中，中国医学科学院北京协和医院龙笑等使用光子计数CT血管成像（photon counting CT angiography，PC-CTA）辅助设计携带感觉神经的足底内侧皮瓣。由于PC-CTA能分辨管径0.2 mm以上的所有细小血管，所以术者在术前就能掌握从源动脉发出到进入皮肤真皮层的穿支血管全程三维影像，这为精准重建足底负重区缺损提供了坚实的技术支撑。另外，掌握超薄皮瓣的切取技术是术者精准解剖皮神经、浅层淋巴结等深筋膜以上功能单位的前提。而术前明确皮下组织内穿支血管的分布特点，则是成功切取超薄皮瓣的关键。本期专刊中，我院潘佳栋等术前借助分辨率0.03℃的红外线热成像设备探测、标记穿支血管进入股前外侧皮肤真皮层的确切位置，经术中所见验证，红外线热成像对穿支入皮点的阳性预测值>90%。由此可见，热成像作为一种经济、有效、可靠的穿支影像导航工具，能协助术者快速、安全地切取超薄皮瓣。

3.3. 避免医源性供区功能障碍

术后出现医源性供区功能障碍是功能性穿支皮（组织）瓣的主要并发症。该类并发症不仅延长住院周期、增加医疗费用，更可能引发慢性疼痛、感觉缺失、运动受限乃至导致患者心理负担，从而抵消受区功能重建所带来的收益。为避免这一问题，现代显微外科已从“单纯取瓣”转向“供区功能保全”理念，其核心在于精准评估、限量切取和早期康复。① 以腹股沟淋巴结皮瓣为例，采用双向示踪技术，可精准标记仅引流躯干而不承担下肢回流的淋巴结，进而避免健侧肢体发生医源性淋巴水肿的风险。② 当需从供区切取部分神经时，我们推荐采用“干支分离”的显微技术，仅携带所需的感觉或运动神经分支，而将神经主干保留于原位。③ 术后早期启动“供区靶向康复”，激发代偿机制，及时逆转潜在的供区功能障碍。

4. 展望

功能性穿支皮（组织）瓣符合“结构-功能-美学”三位一体的精准修复模式，其核心优势在于通过单一血管蒂实现多组织单元的生理性功能重建。然而，与传统穿支皮瓣相比，部分功能性穿支皮（组织）瓣的手术操作较为复杂，技术要求高，需要术者具备精湛的显微外科技能和对血管、神经、淋巴结等显微解剖结构的深入理解。不过，随着解剖学研究的不断深入，高质量影像手段的普及和人工智能辅助术前规划技术的出现，功能性穿支皮（组织）瓣的手术门槛将显著下降，未来将朝着技术标准化、设计和评估智能化方向发展。此外，基于可能出现的生物材料和组织工程研究的突破，通过把穿支皮瓣与再生医学整合，功能性穿支皮（组织）瓣的供区病损将明显降低，最终实现“无供区化”修复。

利益冲突　在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突；经费支持没有影响文章观点

作者贡献声明　王欣：述评选题和整体设计，论文撰写与修改；潘佳栋：述评大纲设计，文献检索、筛选，论文撰写与修改

Biography

王欣，主任医师，宁波大学博士研究生导师。宁波市第六医院院长、手显微整复外科中心学科带头人。中华医学会显微外科分会副主任委员、中国医师协会手外科分会常委、中国康复医学会修复重建外科专业委员会常委、浙江省医学会显微外科学分会候任主任委员、浙江省医师协会手外科医师分会副会长、世界重建显微外科学会（WSRM）提名委员会委员、美国手外科学会（ASSH）国际委员、国际矫形及创伤研究协会（SICOT）中国部显微修复专委会第三届副主任委员。全国十佳中青年骨科医生、第三届“国之名医青年新锐”、第五届白求恩好医生、浙江省劳动模范。严重肢体损伤保肢相关工作获中国康复医学会科学技术奖一等奖及宁波市科学技术进步奖一等奖

Funding Statement

宁波市医疗卫生高端团队重大攻坚项目（2022020506）；宁波市重点研发计划（2022Z146、2023Z194）；宁波市骨科与运动康复临床医学研究中心（2024L004）

Ningbo Top Medical and Health Research Program (2022020506); Ningbo Key Research & Development Program (2022Z146, 2023Z194); Ningbo Clinical Research Center for Orthopedics, Sports Medicine & Rehabilitation (2024L004)