薄型皮瓣以及皮瓣削薄技术的研究进展

Abstract

Objective

To review the historical origin and development of thin flap and flap thinning technique.

Methods

A wide range of domestic and foreign literatures on thin flaps and flap thinning technique were reviewed. The background, definition, methods, problems, challenges, and future development of thin flap and flap thinning technique were summarized and analysed.

Results

Thin flap and flap thinning technique play an important role in the development of flap surgery, leading flap surgery towards a more rational and refined direction.

Conclusion

Thin flap and flap thinning technique are still hot topics in the future. With the development of thin flap and flap thinning technique, clinicians will have more “free” choices.

虽然皮瓣外科技术的应用已相当成熟，但传统皮瓣引发臃肿以及外观欠佳等问题一直未得到解决。薄型皮瓣及皮瓣削薄技术的出现克服了传统皮瓣应用方面的这一“短板”，近年成为研究热点。为加深对薄型皮瓣以及皮瓣削薄技术的认识，本文从薄型皮瓣及皮瓣削薄技术的形成背景和定义、方法、面临的问题与挑战以及未来发展等四个方面综述如下。

1. 薄型皮瓣以及皮瓣削薄技术的形成背景和定义

皮瓣外科技术最早来源于印度的额部皮瓣鼻再造术，在显微外科出现以前，皮瓣移植技术一直停留在任意皮瓣水平^[1]。早在上世纪 60 年代，Closon 就报道了薄型皮瓣（实际上是削薄皮瓣）的应用，该薄型皮瓣是在带蒂皮瓣基础上演变而来。但在当时这一做法并未得到应有的重视。直到 1980 年 Thomas 的《Thin Flap》一文的发表，薄型皮瓣和皮瓣削薄技术才重新引起广泛关注。Thomas 认为只要真皮下血管网不被破坏，皮瓣就可以存活，因而该皮瓣也被称为“真皮下血管网皮瓣”，但在我国却被称为“超薄皮瓣”^[2]。后来 Taylor 等^[3]在 1984 年发现 Scarpa 筋膜将深筋膜以下脂肪分成大小两种不同颗粒，1987 年他通过人体标本研究提出“血管体”概念^[4]，这为后来薄型皮瓣的设计与基础研究奠定了坚实基础。到了 1989 年，Koshima 等^[5]首次报道了不带腹直肌的下腹壁动脉皮瓣的成功应用，从而拉开了穿支皮瓣研究与应用的序幕。随着穿支皮瓣研究的深入，皮瓣外科呈现“百花齐放、百家争鸣”的繁荣景象。但随之而来的问题日渐突出，以往的传统皮瓣存在外形臃肿、不利于操作，且对供区损伤较大等诸多缺陷，极大限制了皮瓣外科的发展。于是研究者们开始探索解决这一问题的新方法，薄型皮瓣以及皮瓣削薄技术应运而生。

然而薄型皮瓣以及皮瓣削薄技术在临床上的应用至今仍无明确定义，我们结合现有文献^{[2, 6-9]}，归纳其应用、目的及特点并定义如下：薄型皮瓣是指包含表皮、真皮以及真皮下血管网，和/或保留了部分脂肪组织所形成的与供区相匹配的复合组织移植物。由此可见，薄型皮瓣包括所有削薄皮瓣，还包括未经削薄的皮瓣，如足背部切取的皮瓣以及部分扩张皮瓣等。皮瓣削薄技术是指通过各种手术获取薄型皮瓣的方法和技术的总称，不仅包括获取皮瓣时去除皮瓣多余部分，还包括皮瓣术后二期处理。目前临床上报道的薄型皮瓣多指削薄皮瓣，不包括本身就比较薄无需削薄的皮瓣，如足背部皮瓣等^[10]。

2. 皮瓣削薄的方法

2.1. 基于传统带蒂皮瓣的削薄

传统的皮瓣削薄方法是基于对带蒂皮瓣的脂肪层进行削薄，主要是在肉眼直视下用剪刀剪去真皮下血管网以下的脂肪组织。这一方法最早来源于 Closon（1967）报道中提及的“defatted flap”，翻译为“皮瓣去脂术”或“皮瓣减脂术”。在削薄皮瓣的概念传入我国之前，我国一直采用“超薄皮瓣”或“真皮血管网皮瓣（subdermal vascular network skin flap，SVNF）”这一概念。其实早在 1982 年前后，超薄皮瓣在我国就已经被广泛应用，但直到 1994 年才在世界范围内被认可^[2]。

该方法的主要优点是操作较为简单，无需吻合血管和二次进行削薄处理，但对于远位转移则需要二期断蒂^[11]。肖添友等^[12]根据 SVNF 供血方式可分为随意 SVNF 和轴型 SVNF 两种，由于轴型 SVNF 研究较少，故而有关其报道不多。这种皮瓣最主要缺点是皮瓣远端发生坏死的风险较高，因而在进行皮瓣切取时需要严格遵循一定的长宽比例。

2.2. 基于穿支皮瓣的常规削薄

基于穿支皮瓣的常规削薄方法是由 Kimura 等^[10]在 1996 年详细介绍，该方法是在深筋膜层将皮瓣掀起，即可暴露浅筋膜深面的脂肪组织，由于浅筋膜的存在，这些脂肪组织被分成位于深部较大的脂肪颗粒和位于表面较小的脂肪颗粒。作者发现位于浅筋膜深部的较大颗粒较容易去除，而较小的脂肪颗粒则较难去除，因此需要小心去除。2001 年 Kimura 等^[13]回顾性分析了 31 例穿支皮瓣削薄的经验，根据穿支血管在保留直径为 2 cm 的脂肪层中走行特点，将穿支血管分成 3 种类型：Ⅰ型穿支血管穿过深筋膜后在筋膜脂肪层内几乎无分支，然后直接发出细小皮肤穿支到达真皮下丛，此类型最多，所占比例高达 50%；Ⅱ型穿支血管穿过深筋膜后在筋膜脂肪层发出侧支，然后分别发出皮支进入真皮下丛，此型占 35%；Ⅲ型穿支血管穿过深筋膜后不断地发出分支，最后再发出皮支真皮下丛，此型所占比例最少，约为 15%。这种分型方法后来被广泛用于指导皮瓣的切取与削薄^[14-15]，同时在一定程度上为显微削薄技术的发展创造了有利条件。

这种方法的优点是在一定程度上减少了传统非削薄穿支皮瓣带来的臃肿问题，进一步扩大了穿支皮瓣的适用范围。然而该方法要求术者具备一定的显微操作技术，手术操作较为繁琐且手术时间较长。此外，在进行此类操作时需要注意避免在穿支血管蒂部以及穿支血管周围进行过度削薄，否则容易导致皮瓣因缺血而发生坏死。

2.3. 基于穿支皮瓣的显微削薄

基于穿支皮瓣的显微削薄最早由 Kimura^[16]在 2002 年首次提出，他最先使用“microdissected”一词，后来衍化成中文“显微削薄”的意思。该方法同常规的穿支削薄方法和原理类似，但不同的是显微削薄是在显微镜下进行去脂操作。2003 年 Kimura 等^[17]形象地将皮瓣描述为类似“三明治”结构，同时将穿支皮瓣的供血方式描述成“根部-干部-分支部”模式，并详细介绍了皮瓣的切取和削薄模式。他们的方法是从筋膜上切开皮瓣并找到穿支血管，锐性切除“干部”周围约 1 cm 疏松的结缔组织后，仔细地钝性去除这些暴露的脂肪小叶，再用电刀对脂肪层进行削薄；但在解剖“根部”时，有时需要先切除深筋膜上脂肪组织并暴露深筋膜，再行肌肉切开。Yang 等^[18]认为 Kimura 在 2003 年介绍的方法实际上对穿支破坏损伤较大，而且难以获得均匀一致的皮瓣。于是他们提出了改进削薄方法，先对皮瓣内的穿支血管进行肌内解剖，待皮瓣被掀起后，再从各个方向对真皮下丛进行显微削薄。后来 Kimura 等^[19]又提出先切取中等厚度的皮瓣，再通过“worm-eaten”方式进一步进行显微削薄，具体方法是先锐性分离筋膜层，再通过刮匙钝性去除脂肪。2011 年 Narushima 等^[20]尝试用显微削薄方法将皮瓣进一步削薄，最后剩下皮肤、真皮以及皮肤以下的皮肤穿支。他将这种只包含穿支血管及其分支和皮肤而不含真皮下丛的皮瓣称为单纯皮肤穿支皮瓣，并将其用于手和手指缺损的修复^[8]。

由于显微削薄是在显微镜下放大若干倍的情况下进行操作，因而可以对皮瓣进行更加细致的解剖。同常规的穿支皮瓣削薄方法相比，这种方法不仅有利于去除更多“多余”脂肪，而且还有利于减少皮瓣削薄过程中造成的穿支血管及神经损伤，因而更适用于头面部、手足等复杂精细部位的缺损和功能的修复。然而该方法对术者的显微外科操作技术要求更高，并且在实施过程中难度更大，手术所需要的时间更长，因此这种方法对于肥胖以及手术耐受较差的患者并不适用^{[18-19, 21]}。另外，聂开瑜等^[22]认为皮瓣削薄后增加了皮瓣内血管痉挛风险，并且容易出现皮肤回缩、色素沉着等并发症，因此他们建议削薄皮瓣要保留少量的脂肪组织。

3. 皮瓣削薄技术面临的问题与挑战

3.1. 皮瓣削薄技术的不确定性

目前皮瓣削薄技术在临床上被广泛地应用于头颈部、四肢以及腋窝等处缺损的修复，但在皮瓣削薄后的血供问题、削薄的层次以及削薄的面积等问题上仍存在诸多争议^[23-25]。① 削薄后的血供：不同部位的皮瓣血供差异较大，但多数与切取皮瓣中保留的穿支数目、穿支血管直径以及穿支内血流灌注有关。Hyakusoku 等^[26]认为，如果在皮瓣远端保留更多穿支血管可使皮瓣远端充盈，进而可以设计更长、更大的穿支皮瓣。② 削薄的层次：1984 年 Taylor 等^[3]通过解剖研究首次发现 Scarpa 筋膜将深层和浅层脂肪分开，后来 Rozen 等^[23]将这一平面视为腹壁下动脉穿支（deep inferior epigastric perforator，DIEP）皮瓣削薄的安全平面，并将此平面以下的削薄称之为“有限削薄”。后来研究者在 Scarpa 筋膜之上继续进行削薄，直至削薄到真皮下血管网^[27-28]，这种削薄被称为“极限削薄”。方柏荣等^[24]通过对 15 例患者以及 10 例新鲜尸体的 DIEP 皮瓣穿支动脉血供扩散模式进行研究发现，Scarpa 筋膜之上仍可以继续向上修薄，但需要结合 CT 血管造影结果。Narushima 等^[9]认为浅筋膜以上的薄型皮瓣可通过“worm-eating”的方式继续削薄，根据削薄后皮瓣的厚度，将薄型皮瓣进一步分成超薄皮瓣、全厚皮瓣（也称为单纯皮肤穿支皮瓣）以及韧厚皮瓣，但是他们强调超薄皮瓣继续削薄面临诸多问题与挑战。③ 削薄的面积：Vinh 等^[29]根据相邻 2 个穿支血管之间的血流灌注情况分析认为，单穿支皮瓣的最大切取面积主要取决于相邻 2 个解剖区以及它们之间的连接区域（chock 血管区）。Sharabi 等^[30]通过系统性文献分析认为，含单个穿支的股前外侧皮瓣最大可切取面积超过 150 cm²，但这不适用于皮下脂肪较多的患者，他建议脂肪较多的患者应多次手术进行削薄。Narushima 等^[9]指出单纯皮肤穿支皮瓣的最大面积不超过 90 cm²，但临床上切取皮瓣面积的选择上主要凭借术者的临床经验。④ 断蒂时间：目前在游离穿支皮瓣削薄的时间选择上还没有定论，大多数学者^[31]主张在断蒂前进行削薄，因为此时皮瓣的血供充盈良好。但齐伟亚等^[32]选择在断蒂后待移植皮瓣血供建立后再进行削薄，他们认为这样避免了削薄前后由于吻合前后口径与血流灌注不匹配，而导致术后皮瓣部分坏死。若进一步明确哪种方法对皮瓣成活更有利，需要大量随机临床对照试验进行验证。

3.2. 相关技术手段的局限性

彩色超声多普勒、CT 血管造影等技术已被广泛应用于临床，它们在判断穿支直径和确认穿支分型指导手术方面各具独特优势^{[15, 33]}。Lin 等^[14]研究表明，采用彩色超声多普勒确定胸背动脉切实有效，并且提高了手术安全性，降低了皮瓣坏死风险。杨丽等^[34]通过 CT 造影对腹壁下动脉穿支皮瓣进行三维重建，为个性化、精准化设计和切取皮瓣提供了有效指导，但该方法存在放射性，不适用于肾功能不全患者，以及对直径<0.5 mm 可能显示不清楚。其他方法如吲哚菁绿血管造影可较为准确地用于实时评估皮瓣血运情况和预测皮瓣坏死^[35-36]，但目前主要用于临床科学研究与教学，并且多数医院还不具备完整配套的设备和条件，因而加大对于资金的投入和专业化人才的培养是目前亟需解决的问题。

3.3. 基础研究进入“深水区”

目前关于皮瓣的基础研究主要集中在穿支血管以及其跨区血管（chock 血管）上，因为以 chock 血管为主的血管体作为全身各组织器官最小的单元，与皮瓣的成活密切相关^[4]。相关研究表明^[37-40]，通过人为干预方法，如延迟皮瓣法、缺氧诱导、药物等可促进毛细血管的增生，通过 chock 血管的血管化可促进皮瓣成活。然而有关削薄皮瓣的研究相对较少，以往观点认为皮瓣一期削薄后导致皮瓣内血流灌注减少，从而影响皮瓣的成活^[41]。Chetboun 等^[42]通过动物实验证明皮瓣经削薄后，皮瓣内的血液灌注重新分布，有利于提高远端皮瓣血流的灌注压力，进而促进其成活。Saint-Cyr 等^[43]通过对尸体解剖血管研究发现，通过提高单穿支血管高灌注可以使更多跨区血管开放，进而可切取更大面积的皮瓣。杨曦等^[44]通过数字化技术成功制备了大鼠跨区穿支皮瓣微小血管模型，为跨区血管的研究提供了重要方法和技术参考。Gao 等^[45]通过药物干预实验证实一氧化氮/环磷鸟嘌呤核苷通路与轴向血管（包括 chock 血管在内）的扩张有关，通过干扰这一通路可提高皮瓣的成活。还有文献表明^[46]，血管相关的中性粒细胞黏附因子、细胞间黏附分子 1 及基质金属蛋白酶等可以影响皮瓣成活。Jin 等^[47]通过抑制细胞的自我吞噬作用进一步提高了皮瓣的成活。然而目前关于 chock 血管的具体扩增机制尚不明确，相关研究逐渐进入“深水区”，chock 血管及其扩增机制的研究进入攻坚阶段。

3.4. 薄型皮瓣的命名有待规范

一直以来由皮瓣分类和命名引发的争议不断，随着新技术的应用和新理念的加入，这些争议甚至阻碍了学科的进一步发展^[48]。目前临床上对于薄型皮瓣的称谓较混乱，有基于形态学上的“薄型皮瓣”和“超薄皮瓣”^[49]，有基于解剖方法上的“削薄皮瓣”和“显微削薄皮瓣”，还有基于解剖学和形态学上的“保留真皮下血管网超薄皮瓣”等。总之通过以上命名很难对薄型皮瓣在皮瓣削薄处理方法和削薄层次上有一个清晰和准确的认识，于是我们提出以下改进意见：① 建议根据是否用到削薄（显微削薄）技术，将使用了削薄（显微削薄）技术的皮瓣命名为“削薄（显微削薄）皮瓣”；② 建议对于只保留真皮下血管网或仅含少量脂肪组织的皮瓣称为“真皮下血管网削薄（显微削薄）皮瓣”，而不建议采用“超薄皮瓣”。这样命名方法的最主要优点是让人一目了然，更有利于学术交流。

4. 总结与展望

近数十年来皮瓣外科技术取得了显著成果，薄型皮瓣以及皮瓣削薄技术弥补了传统皮瓣的诸多不足，满足了人们对于修复后功能和外观的追求，因而薄型皮瓣及其相关理论研究在未来的几十年甚至更久时间里仍是研究热点。个性化设计和精细化操作成为当前皮瓣领域主流趋势^[50-51]，但皮瓣削薄面临的问题也需要正视，如皮瓣弹性减弱、色素沉着、皮瓣坏死等，因此在皮瓣削薄时要严格掌握好适应证和禁忌证。尽管研究者们通过组织工程技术和生物打印技术获得了一系列人工或生物产品，并且很多已经在临床上使用，但是皮瓣在修复软组织缺损方面的作用仍然是其他人工或生物材料不能完全替代的^[52-53]。随着 chock 血管及其扩增机制研究中的壁垒被攻破，人类将有望通过术前以及术后整个过程中有针对性地干预，从而进一步提高移植皮瓣的成活率。我们坚信以上问题终能够得到解决，到那时皮瓣外科将真正实现由“必然王国”向“自由王国”的伟大飞跃。

作者贡献：江从航负责论文撰写、资料收集；杨远明、曾芳琳负责辅助资料收集和论文撰写；王先成、方柏荣负责对论文提出建设性修改意见及论文审校，并给予一定基金资助。

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。基金项目没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。

Funding Statement

国家自然科学基金资助项目（81671964）；国家自然科学青年基金资助项目（81501709）

National Natural Science Foundation of China (81671964); National Natural Science Foundation of China for Young Scholars (81501709)