吲哚菁绿血管造影技术辅助肱动脉穿支螺旋桨皮瓣修复躯干和上肢软组织缺损

Abstract

目的

探讨应用吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）血管造影技术探测肱动脉穿支血管的可行性，以及应用肱动脉穿支螺旋桨（brachial artery perforator propeller，BAPP）皮瓣修复躯干和上肢软组织缺损的临床效果。

方法

2016 年 8 月—2019 年 2 月，应用 ICG 血管造影技术探测肱动脉肌间隔穿支血管，并以探测到的穿支血管为蒂切取 BAPP 皮瓣，修复躯干和上肢软组织缺损 19 例。其中男 12 例，女 7 例；年龄 5～66 岁，平均 28.6 岁。病因：烧伤后瘢痕挛缩 10 例，软组织肉瘤 5 例，先天性黑色素痣 2 例，慢性胸壁溃疡 1 例，恶性黑色素瘤 1 例。部位：腋窝 8 例，胸壁 4 例，肘部 5 例，肩部 2 例。软组织缺损范围为 15 cm×3 cm～20 cm×8 cm。11 例于皮瓣转移前行扩张手术。13 个皮瓣以 1 支穿支血管为蒂，6 个皮瓣以 2 支穿支血管为蒂，血管蒂长度为 2.5～4.5 cm，平均 3.08 cm。皮瓣切取范围为 11 cm×5 cm～22 cm×10 cm。皮瓣旋转角度分别为 110° 1 例、120° 1 例、180° 17 例。除 1 个皮瓣供区植皮修复外，其他皮瓣供区均直接拉拢缝合。

结果

ICG 血管造影技术共探测到 24 支肱动脉肌间隔穿支血管，术中找到 26 支，准确率为 92.31%。术后所有皮瓣全部成活，无动、静脉危象发生。术中 1 个皮瓣远端 4 cm 处血液灌注不良，相对值低于 32%，切除灌注不良区域后皮瓣顺利成活；术后 1 个皮瓣远端 3 cm 处出现静脉淤血，经针刺放血、按摩等保守治疗后成活。19 例均获随访，随访时间 3～23 个月，平均 8.6 个月。所有皮瓣菲薄，颜色、质地与受区相似，无需二次手术去脂修薄。肘关节内侧和腋窝瘢痕挛缩患者术后挛缩症状明显改善；1 例恶性黑色素瘤患者术后 1 年 5 个月因肿瘤复发再次行肿瘤切除术，其他肿瘤患者未见复发。

结论

ICG 血管造影技术可用于探测肱动脉肌间隔穿支血管，以该穿支血管为蒂的 BAPP 皮瓣可用于胸壁、腋窝、肩部和肘关节内侧皮肤软组织缺损的修复。

早在 16 世纪，Tagliacozzi 即报道应用上臂内侧皮瓣进行鼻再造，这种鼻再造方法被称为“意大利法鼻再造术”。1975 年以后，整形外科医生对这一皮瓣进行了深入研究^[1]。上臂内侧皮瓣在颜色、质地、厚度和供区隐蔽性方面具有显著优点，无论作为游离皮瓣^[2]还是带蒂皮瓣^[3-4]，都是修复重建外科最常用皮瓣之一。近 30 年来，穿支螺旋桨皮瓣转移成为软组织缺损常用修复方式^[5]，在四肢修复重建领域尤为常见^[6]。肱动脉穿支螺旋桨（brachial artery perforator propeller，BAPP）皮瓣组织菲薄，颜色、质地良好，转移灵活，但相关报道较少。目前，关于上臂内侧穿支血管的特点缺乏深入研 究^{[4, 7]}，有些文献报道上臂内侧皮瓣时也未清楚显示穿支血管^[3]，另外上臂内侧穿支血管解剖位置的不确定性和临床探测困难，均限制了肱动脉穿支皮瓣的推广使用。有学者通过解剖学研究和临床实践证实，来自肱动脉的肌间隔穿支血管是上臂内侧皮肤的优势供血血管^{[4, 8]}。2016 年 8 月—2019 年 2 月，我们应用吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）血管造影技术探测肱动脉肌间隔穿支血管，并以探测到的穿支血管为蒂切取 BAPP 皮瓣，修复躯干和上肢缺损 19 例，获良好临床效果。报告如下。

1. 临床资料

1.1. 一般资料

本组男 12 例，女 7 例；年龄 5～66 岁，平均 28.6 岁。病因：烧伤后瘢痕挛缩 10 例，软组织肉瘤 5 例，先天性黑色素痣 2 例，慢性胸壁溃疡 1 例，恶性黑色素瘤 1 例。部位：腋窝 8 例，胸壁 4 例，肘部 5 例，肩部 2 例。病变组织切除、瘢痕挛缩彻底松解或创面清创后，软组织缺损范围为 15 cm×3 cm～20 cm×8 cm。

1.2. 手术方法

1.2.1. 术前穿支血管定位和皮瓣设计

患者取仰卧位，上肢外展 90°，显露上臂内侧；连接肱骨内侧髁和腋窝顶点，画 1 条直线，该线对应于上臂内侧肌间隔和皮瓣轴线。

手术开始前，应用 ICG/SPY 成像系统（Novadaq Technologies Inc. 公司，加拿大）对上臂内侧区域进行穿支血管探测，经外周静脉按 0.15 mg/kg 给予 ICG，可在显示屏上见到逐渐变亮、搏动性的穿支动脉影像，在皮肤上进行标记；静脉相时，浅静脉位置和走行可清晰显现，同样予以标记。本组 11 例患者于皮瓣转移前行扩张手术。一期手术时根据 ICG 血管造影结果及术中探测确定理想穿支血管后，结扎并切断其他穿支血管，埋置适当大小扩张器。扩张器充分扩张（3～6 个月）后，开始皮瓣转移手术。二期手术时再次通过 ICG 血管造影技术以确定优势穿支血管位置。以选定的穿支血管为蒂，以肱骨内侧髁和腋窝顶点连线为皮瓣轴线，设计一包括 1 个大桨和 1 个小桨的椭圆形皮瓣，大桨长度略长于穿支血管和缺损最远端之间的距离。以近端穿支血管为蒂的 BAPP 皮瓣用于修复胸壁、腋窝和肩部缺损，以远端穿支血管为蒂的 BAPP 皮瓣用于修复肘部缺损。捏握试验判断在供区直接关闭前提下，可以切取的皮瓣最大宽度。

1.2.2. 皮瓣切取和转移

沿设计皮瓣前缘切开，该切口作为穿支血管的探测切口，在深筋膜浅面剥离至上臂内侧肌间隔，可见到数支肌间隔穿支血管，与 ICG 血管造影技术探测到的穿支血管进行对比。选择合适的穿支血管（靠近缺损、口径较大、具有肉眼可见的动脉搏动及良好的伴行静脉）作为皮瓣血管蒂，依据选定的穿支血管位置对皮瓣适当调整。切断其他无需保留的穿支血管，掀起皮瓣。逆向解剖剥离并充分裸化穿支血管蒂，直至剥离到肱动脉以获得尽可能长的血管蒂；切断所有可能造成蒂部栓系的纤维组织条索和侧支血管，保留与穿支血管蒂伴行的皮神经，使皮瓣带有感觉功能。将皮瓣旋转一定角度（110° 1 例、120° 1 例、180° 17 例），大桨修复缺损，小桨辅助供区关闭。皮瓣旋转过程中切勿出现蒂部扭曲和打折，确保血管内血流通畅。除 1 个皮瓣供区植皮修复外，其他皮瓣供区均直接拉拢缝合。术中应用 ICG 血管造影仪携带的 SPY-Q^TM分析软件对皮瓣的动脉供血和静脉回流进行评估；依据造影评估结果，外科医生根 据临床经验和修复重建需要，对皮瓣做出相应预 处理。

13 个皮瓣以 1 支穿支血管为蒂，6 个皮瓣以 2 支穿支血管为蒂；血管蒂长度为 2.5～4.5 cm，平均 3.08 cm。皮瓣切取范围为 11 cm×5 cm～22 cm×10 cm。

1.3. 术后处理

术后 24 h 内每小时观察皮瓣血运 1 次。无需支具固定上肢，但建议适当限制手术侧肩肘关节活动；术后 1 周开始主动功能锻炼。术后 14 d 拆除缝线，患者逐渐恢复正常活动。

2. 结果

本组采用 ICG 血管造影技术共探测到 24 支肱动脉肌间隔穿支血管，术中找到 26 支（2 例患者探测到 1 支穿支血管，术中找到 2 支），准确率为 92.31%。其中 25 支穿支血管被保留在皮瓣蒂内； 1 支穿支血管经肱二头肌下走向臂外侧，不满足皮瓣转移需要，予以结扎。术后所有皮瓣全部成活，无动、静脉危象发生。术中 SPY-Q^TM分析软件显示 1 个皮瓣远端 4 cm 处血液灌注不良，相对值低于 32%，切除灌注不良区域后皮瓣顺利成活；术后 1 个皮瓣远端 3 cm 处出现静脉淤血，经针刺放血、按摩等保守治疗后成活。19 例均获随访，随访时间 3～23 个月，平均 8.6 个月。所有皮瓣菲薄，颜色、质地与受区相似，无需二次手术去脂修薄。肘关节内侧和腋窝瘢痕挛缩患者术后挛缩症状明显改善；1 例恶性黑色素瘤患者术后 1 年 5 个月因肿瘤复发再次行肿瘤切除术，其他肿瘤患者未见复发。

3. 典型病例

例 1　患儿，男，9 岁。因“烧伤后颈胸部瘢痕挛缩 2 年”入院。检查：颈胸部瘢痕，抬头受限，乳头乳晕移位。一期手术于右上臂内侧埋置 200 mL 扩张器 1 枚，注水 5 个月后扩张器扩张充分，开始二期手术。术前应用 ICG 血管造影技术探测穿支血管，在近腋窝中央皱襞线远端探测到 2 支穿支血管，在皮肤上予以标记；术中找到 ICG 血管造影技术探测到的 2 支穿支血管，均保留在血管蒂内，血管蒂长度分别为 3.5 cm 和 3.0 cm，切取大小为 22 cm×8 cm 的 BAPP 皮瓣；彻底松解右侧胸部瘢痕挛缩，皮瓣旋转 180° 转移至胸部受区。再次用 ICG 血管造影技术判断皮瓣血液灌注情况，确认皮瓣血运良好后，缝合切口，供区直接拉拢缝合。术后皮瓣成活；随访 6 个月，皮瓣不臃肿，右侧胸部挛缩症状明显改善。见图1。

图 1.

Typical case 1

典型病例 1

a. 术前上臂内侧测量及标记；b. 埋置扩张器时，切断上臂内侧中远段穿支血管；c. 扩张器扩张完毕；d. 应用 ICG 血管造影技术探测到 2 支穿支血管（箭头）；e. BAPP 皮瓣设计；f. 术中掀起皮瓣，找到 ICG 血管造影技术探测到的 2 支穿支血管；g. 再次行 ICG 血管造影检查显示皮瓣血液灌注良好；h. 术后 6 个月胸部瘢痕挛缩明显改善

a. Preoperative measurement and marking on the inner side of the upper arm; b. Perforators of the distal two-thirds of the medial arm were ligated and cut to improve the delay effect during the expander placement procedure; c. The expander had been adequately inflated; d. Two perforators (arrows) were detected by ICG angiography technique; e. BAPP flap design based on the explored perforators; f. The flap was completely elevated and the 2 perforators detected by ICG angiography technique were found; g. ICG angiography revealed that the flap perfusion was good; h. The cervicothoracic scar contracture was greatly improved at 6 months after operation

例 2　患者，男，59 岁。因“左肘部低度恶性纤维黏液肉瘤术后复发”入院。检查：左肘部内后侧肿物，边界不清。肿瘤根治切除后，切取大小为 11 cm×7 cm 的 BAPP 皮瓣，血管蒂长度 2.5 cm，旋转 180°，修复肿瘤切除后遗留创面，供区直接拉拢缝合。术后皮瓣成活；随访 1 年 7 个月，未见肿瘤复发，肘关节活动功能正常。见图2。

图 2.

Typical case 2

典型病例 2

a. 术前肿瘤位置和皮瓣设计；b. 肿瘤切除后创面及皮瓣设计；c. 皮瓣切取完毕；d. 术后 1 年 7 个月外观

a. Preoperative tumor location and skin flap design; b. Wound after tumor resection and skin flap design; c. Skin flap elevated completely; d. Appearance at 1 year and 7 months after operation

4. 讨论

4.1. 穿支血管定位技术现状和 ICG 血管造影技术介绍

准确定位穿支血管是实施穿支螺旋桨皮瓣手术最关键步骤之一，目前临床上常用的穿支血管定位方法包括便携式超声多普勒、彩色超声多普勒、CT 血管造影（CT angiography，CTA）等^[9]；每种方法各有适应证和优缺点，分别具有一定的假阳性率和假阴性率。术中探查到可使用的穿支血管仍然是最可靠的金标准。

ICG 是一种水溶性造影剂，具有过敏率低、半衰期短（3～4 min）、术中可多次重复注射等优点。2009 年，Newman 等^[10]首次应用该技术评估游离皮瓣血运。研究表明，ICG 血管造影技术可准确评估组织瓣的血液灌注情况，降低皮瓣手术后并发症发生率^[11]。近年来，ICG 血管造影技术逐渐被应用于术前穿支血管探测，可以提供实时动态、高分辨率的穿支血管图像；仪器携带的 SPY-Q^TM软件可对获得的图像进行定量处理分析，有助于外科医生精准、直观地选择最为理想的穿支血管^[12]；应用 ICG 血管造影技术术前定位穿支血管，在实施穿支皮瓣手术时可获得客观的数据支持，优化皮瓣设计，提高手术安全性^[13]。

4.2. ICG 血管造影技术在 BAPP 皮瓣中的应用

已有研究证实肱动脉来源的肌间隔穿支血管是上臂内侧皮瓣主要血供^{[3, 8]}。Carriquiry^[8]报道最近端的肌间隔穿支血管发自肱动脉起点处，紧靠胸大肌外侧缘，最远端的肌间隔穿支血管发自肱骨内上髁上 2～4 cm 处。Hwang 等^[14]则报道上臂内侧肌间隔仅有 1 条恒定穿支血管，位于以肱骨内上髁上 8.9 cm、内侧 1.2 cm 为圆心，半径 2.89 cm 的圆内。上述解剖学研究仅为观测描述，所采用的坐标系并不统一，也未考虑到不同个体之间上臂长度的不同，因此对临床定位穿支血管位置的指导意义不大。薛兵建等^[15]术中观察 45 个上臂内侧皮瓣，以肱骨内上髁和腋窝顶点连线为 y 轴，发现上臂近、中、远 3 段恒定穿支位点在 y 轴的相对位置（即穿支位点）分别为 0.87、0.50 和 0.20，该研究消除了不同个体上臂长度不同导致的差异，对临床工作有一定指导意义，但也不能提供个性化穿支血管探测方案。

穿支螺旋桨皮瓣已成为修复重建外科领域最常用的局部皮瓣转移方式^[5-6]，但关于 BAPP 皮瓣的报道极少见^[7]，来自肱动脉的穿支血管解剖变异大、定位困难是最主要原因。超声多普勒是临床最常用穿支血管探测设备，其准确性和有效性已得到证实^[16]。但是肱动脉位置表浅，上臂内侧皮瓣菲薄，应用超声多普勒探测肱动脉穿支血管信号时，来自源动脉的血管信号会干扰、甚至覆盖来自穿支血管的信号，降低了探测的准确性和可靠性。CTA 是术前穿支定位的另一种有效方法^[17]。但是，CTA 不能提供实时、动态的穿支血管图像，同时存在射线暴露和造影剂过敏反应等缺点^[18]。我们应用 ICG 血管造影技术探测肱动脉穿支血管，该技术能够在术前、术中提供实时动态、高分辨率的穿支血管图像，本组穿支血管探测准确率为 92.31%。文献报道的上臂内侧皮肤血供来源包括肱动脉、尺侧上副动脉、尺侧下副动脉和尺侧返动脉等^[4]，我们认为来自肱动脉的肌间隔穿支血管沿上臂内侧肌间隔分布，位置相对恒定，以该穿支血管为蒂切取 BAPP 皮瓣，手术更安全、可靠。

4.3. 手术注意事项和技术要点

① ICG 血管造影仪探测血管位置时，显示器上动脉显像时间较短，迅即转变成静脉相。因此，应用 ICG 血管造影技术探测穿支血管前，使用 ICG 标记上臂内侧肌间隔和拟探测区域，当显示屏上出现逐渐变亮、搏动性、光斑面积逐渐增大的光区（即穿支血管显影）时，对穿支血管进行准确标记。② 术中先切开皮瓣一侧作为探测切口，根据术中实际找到的穿支血管，适当调整皮瓣设计。③ 显示器上静脉显影时间长，可准确标记静脉血管位置；对于扩张皮瓣，术前透光实验也可准确定位静脉血管。④ 采用皮瓣转移前扩张手术者，在深筋膜浅层埋置扩张器，如果以近端穿支血管为蒂，则腋窝中央皱襞线远端 3 cm 皮肤不予以剥离；如果以远端穿支为蒂，则肱骨内侧髁近端 5 cm 皮肤不予以剥离，以确保蒂部穿支血管不受损伤。⑤ 在 4 倍手术放大镜下剥离解剖穿支血管，找到合适穿支血管后由浅入深、逆向剥离，切断血管蒂周围所有纤维结缔组织条索，结扎切断肌支或侧支血管，充分裸化血管蒂，根据需要可一直剥离至肱动脉，获得足够长度的血管蒂^[19]。

4.4. BAPP 皮瓣可切取的最大面积

穿支体区指 1 支特定穿支血管所能营养的皮肤区域，相邻穿支体区之间通过直接或间接血管相联系^[20]。毗邻穿支体区的动员是一个由多因素控制的动态过程，尸体标本研究结果很难直接应用于临床。目前还不能对 1 支特定穿支血管所能营养的皮瓣面积做出准确预测。Teo^[5]认为皮瓣成活面积与穿支血管口径、灌注压和皮瓣内部血管的轴向性有关。本组 19 个皮瓣全部成活，其中 7 个皮瓣长达上臂全长。这 7 个皮瓣成活的原因有：① 均以肱动脉近端穿支血管为蒂，口径较粗大，有良好伴行静脉，确保皮瓣有良好的动脉灌注和静脉回流。② 皮神经营养皮瓣的血供基础是和皮神经伴行的链式血管联系^[21]，本研究一些皮瓣中可以清晰看到这种链式血管联系，这可能也是跨穿支体区上臂内侧皮瓣成活的原因之一。③ 组织扩张术作为一种皮瓣延迟技术，可促进血管新生，使皮瓣内血管重新排列，促进相邻体区之间 choke 血管开放，增加皮瓣成活长度^[22]。因此，预扩张技术也可增加 BAPP 皮瓣的成活长度。

ICG 血管造影技术可实时动态、准确地评估组织瓣血液灌注情况。目前，应用 ICG 血管造影技术评估皮瓣血运、预测皮瓣转归的血液灌注临界值尚无明确定论。有研究应用 SPY-Q^TM软件分析表明^[23-24]，当皮瓣的相对灌注值低于 25% 时，皮瓣术后发生坏死概率较高（约 90%）；当皮瓣的相对灌注值大于 45% 时，皮瓣术后成活概率高（约 98%）；将临界值设定为 33% 时，该值预测皮瓣坏死的真阳性率为 88%。本研究 19 个皮瓣中，有 1 个皮瓣远端灌注不良，术中我们将相对灌注值低于 32% 的远端 4 cm 去除，术后皮瓣成活。如何对皮瓣进行预处理，取决于外科医生的临床经验和缺损修复需要，可供选择的措施包括皮瓣全部保留、远端皮瓣修剪成皮片或直接切除血液灌注不良皮瓣。

4.5. 本研究的局限性

① ICG 血管造影设备价格昂贵。② ICG 血管造影技术探测动脉穿支血管位置时，显示屏上清晰的动脉显影时间较短，要求外科医生具备应用该设备的经验，并熟知探测局部的血管解剖学；手术过程中还要求外科医生有熟练的穿支血管探测和剥离技术。③ 根据我们的经验，虽然术前 ICG 血管造影技术探测到穿支血管影像，也不能确保术中一定能找到理想的穿支血管；实施手术时需有切实可行的备用手术方案，确保术中可以灵活改变手术计划，完成治疗。

综上述，ICG 血管造影技术可用于探测肱动脉肌间隔穿支血管位置，准确性较高；以肱动脉肌间隔穿支血管为蒂的螺旋桨皮瓣可用于腋窝、胸壁和肘关节周围皮肤软组织缺损修复。而 SPY-Q^TM分析软件提供的皮瓣灌注相对值和皮瓣实际发生坏死之间的准确对应关系，还需要进一步研究。

作者贡献：谢婷珺负责文章撰写，参与实验设计与实施、数据整理与统计分析；刘元波参与实验设计及实施，对文章的知识性内容作批评性审阅；韩婷璐辅助数据收集整理及统计分析；朱珊、臧梦青参与实验实施；陈博、李杉珊对文章的知识性内容进行审阅。

利益冲突：所有作者声明，在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。

机构伦理问题：研究方案经中国医学科学院整形外科医院医学伦理委员会批准［（2020）注册第（138）号］。患者或其家属均签署知情同意书。