引用本文: 张世民, 宋达疆. 穿支皮瓣的发现发展历史与临床启示. 中国修复重建外科杂志, 2017, 31(7): 769-772. doi: 10.7507/1002-1892.201701082 复制
穿支皮瓣(perforator flap)是指由穿支动静脉供养的岛状皮下组织皮瓣,属轴型血管的皮瓣范畴。穿支皮瓣的概念起于 20 世纪 80 年代后期,Kroll & Rosenfield(美国 1988)、Kojima & Soeda(日本 1989)、Allen & Treece(美国 1994)、Blondeel(比利时)、Hallock(美国)、Morris(加拿大)、魏福全等是这方面的先驱代表[1]。我国的穿支皮瓣概念由张世民等[2]于 2004 年首先介绍。穿支皮瓣的概念曾在国内引起过激烈争论,包括其基本定义、命名、与传统皮瓣的关系等[3]。从 2005 年开始,我国专家学者召开了多次穿支皮瓣专题研讨会,逐步达成了共识。当前,穿支皮瓣在我国正处于蓬勃发展时期,在创伤修复、肿瘤切除后重建等方面获得了广泛应用,取得了许多创新性成果。回顾穿支皮瓣的发现历史,分析穿支皮瓣的早期发展历程,总结提出“穿支皮瓣”这一科学新概念的关键契机,对我们的临床创新将有所启迪。
1 穿支皮瓣的发现发展历史
穿支皮瓣的发展是从腹直肌肌皮瓣(rectus abdominis musculocutaneous flap)起步的。20 世纪 70 年代是肌皮瓣(musculocutaneous flap)发展的黄金时期,开发了大量肌皮瓣供区。但当时认为肌肉血管的皮肤穿支细小,单独以其皮肤穿支供血切取皮瓣,只能按照随意型血管的原则进行。1977 年美国 Mathes 等[4]首次介绍了腹直肌肌皮瓣。1979 年—1985 年澳大利亚 Robbins[5-7]报道采用该肌皮瓣进行乳房再造。1982 年和 1988 年美国 Hartrampf 等[8-9]设计带蒂岛状横形腹直肌皮瓣(transverse rectus abdominis musculo-cutaneous flap,TRAM 皮瓣),利用其丰富的皮下脂肪进行乳房再造,获得了良好效果。该肌皮瓣面积体积大,血管蒂粗大恒定,供区容易处理,对乳房再造非常适合,但并不适合修复需要较薄皮瓣的部位,比如四肢(手足)和头颈部。其缺点:一是带有肌肉和肥厚的皮下脂肪,显得十分臃肿;二是腹直肌切取后,腹壁薄弱,容易发生切口疝。
为了解决腹直肌肌皮瓣臃肿和损害肌肉的问题,Taylor 等[10](1984)和 Onishi 等[11](1986)进一步开展了腹直肌肌皮瓣的血供研究,发现腹直肌的穿支血管在皮下脂肪层仅发出少量分支,形成深筋膜上血管网,而大量分支是在真皮下层,形成真皮下血管网,真皮下血管网是皮肤组织血供的主要来源。
1988 年日本 Koshima 等[12]受此启发,首先进行了“不携带肌肉”的尝试。先在皮瓣外侧,于深筋膜(腹直肌前鞘)浅层切开皮瓣,从深筋膜表面将皮瓣向内侧掀起,在脐旁观察到较粗的穿支血管穿过腹直肌进入皮下组织后,再沿穿支血管向深层切开腹直肌前鞘,垂直向下追踪解剖,至腹直肌内的腹壁下动脉,并继续沿着腹壁下动脉走行向远侧(骨盆方向)解剖,期间需结扎腹壁下动脉发出的肌支血管,直至将携带脐旁穿支的腹壁下动静脉血管完全游离出来。该皮瓣仅由一个脐旁肌皮穿支供养(来自腹壁下深动脉)且仅包含皮肤和皮下脂肪,称为“不带腹直肌的腹壁下动脉皮瓣”。Koshima 等[12]的第 1 例手术完成于 1988 年 1 月,为 1 例 44 岁男性患者在舌癌切除后进行口腔重建,皮瓣大小 13 cm×6 cm;第 2 例手术完成于 1988 年 7 月,为 1 例 64 岁男性患者在切除左侧腹股沟恶性淋巴瘤后,采用右侧腹壁下动脉皮瓣带蒂移位修复,皮瓣大小 28 cm×17 cm;2 例皮瓣均完全成活。Koshima 等发现,一个脐旁穿支血管供养的皮瓣面积,几乎与先前整个腹直肌肌皮瓣面积一样。因此,保留腹直肌在供区原位,并不影响皮瓣血供,且有利于供区闭合,能预防腹壁疝的发生,还有利于对肥厚的皮下脂肪组织进行减薄处理。Koshima 等在 1988 年 9 月将论文投至“British Journal of Plastic Surgery”(英国整形外科杂志),于 1989 年 11 月(第 6 期)获得发表。他们在该篇论文中并未提出穿支皮瓣的名称,而是称为“不带腹直肌的腹壁下动脉皮瓣”[12]。
1988 年 4 月,美国 Kroll 等[13]首先使用了“穿支蒂皮瓣”(perforator-based flap)的名称。他们依据背阔肌和/或臀大肌在脊柱骶旁的肌肉穿支,切取仅以无名穿支血管(unnamed perforators)为蒂的皮瓣局部移位修复躯干缺损,术中将穿支血管裸化(skeletonize)以增加其移动度,创面最大直径 15 cm,5 例患者均获得了成功。作者认为这种穿支蒂皮瓣的皮肤血供优于肌皮瓣,原因是携带的组织减少了(不带肌肉),但供养的血管口径却未减少(肌皮穿支)。Koshima 等紧跟英文医学文献,采纳了“穿支蒂皮瓣”的名称,在其后几年内连续发表了多篇“穿支蒂皮瓣”的论文,包括 1991 年报道 2 例胫后动脉穿支蒂皮瓣游离移植修复手部和足部缺损[14];1991 年报道 2 例术中即刻减薄的(去除大部分皮下脂肪组织,保留厚度 5 mm)腹壁下动脉穿支蒂皮瓣修复面部和足部缺损[15];1992 年报道 13 例腹壁下动脉穿支蒂皮瓣的临床应用经验,其中岛状皮瓣 3 例、不减薄皮瓣 3 例、减薄皮瓣 7 例,分别修复腹部、头面、咽喉颈部及下肢足部创面[16];1993 年报道 22 例股前外侧穿支蒂皮瓣修复头颈创面[17]。由此奠定了 Koshima 教授在穿支皮瓣领域的开创地位。在 Pubmed 上检索,可见 Koshima 教授及其团队发表的穿支皮瓣论文已达 70 余篇,持续引领着世界穿支皮瓣的发展方向。
然而,真正的穿支皮瓣名称是在美国医生 Allen 等[18]于 1994 年发表“腹壁下深动脉穿支皮瓣再造乳房(Deep inferior epigastric artery perforator flap for breast reconstruction)”一文后才出现的。Allen 等介绍了自 1992 年 8 月开始,对 15 例患者采用腹壁下深动脉穿支皮瓣进行乳房再造的经验,皮瓣纵向长 10~20 cm,横向长 20~42 cm,最大面积 29 cm×20 cm,配有精美的手术示意图,而且将“腹壁下深动脉穿支皮瓣(deep inferior epigastric artery perforator flap)”直接用在论文题目中,并用英文缩写 DIEP 代替该皮瓣名称,随即风靡学术界,对穿支皮瓣在世界的推广起到了巨大促进作用。Allen 等的这篇 DIEP 论文成为穿支皮瓣领域仅次于 Koshima 创始论文的第二高引论文。2014 年 Allen 等总结了其 20 年间 2 850 例乳房再造的经验,采用 DIEP 者占 66%,仍是自体组织再造乳房的首选[19]。1994 年后,阿根廷 Angrigiani 等[20]在 1995 年介绍了胸背动脉穿支皮瓣(thoracodorsal arterial perforator flap,TDAP 皮瓣),美国 Allen 等[21]在 1995 年介绍了臀上动脉穿支皮瓣(superior gluteal artery per-forator flap,SGAP 皮瓣),穿支皮瓣走向了蓬勃发展的轨道,身体各处的穿支皮瓣相继被开发出来。1996 年日本 Kimura 等[22]报道了 5 例股前外侧皮瓣的显微削薄技术,并将穿支血管在皮下组织中的分枝走行分为 3 类。
1997 年,国际穿支皮瓣学术委员会每年举办一次国际培训交流大会,第一届会议在比利时根特市召开;但直到 2003 年穿支皮瓣命名共识的发表,才引起世界学者的广泛重视[23]。我们也正是在研读这一共识的基础上,才在国内最早介绍了穿支皮瓣的概念[2]。2011 年 Hallock[24]提出了特殊类型穿支皮瓣的命名方法,包括穿支联体皮瓣、穿支嵌合皮瓣、穿支血流桥接皮瓣等及其各种组合拼装形式。第十六届国际穿支皮瓣大会于 2014 年在我国宁波市召开,标志着我国的穿支皮瓣研究工作进入了世界前列。
2 穿支皮瓣发现发展的几个契机
2.1 “穿支”这一名词
皮肤血管的解剖学基础是皮瓣外科发展的基石。穿支血管(perforating vessel)一词最早由法国解剖学家 Salmon 在 1936 年出版的法文专著《皮肤的动脉》中使用。1967 年 Fujino[25]论述了轴型血管和穿支血管对皮肤血液循环的贡献。1985 年英国 Timmons[26]在“皮肤血供解剖学研究的里程碑(Landmarks in the anatomical study of the blood supply of the skin)”一文中,详细回顾总结了皮肤血供的研究成果,大量引用了 Salmon 的论述和配图,特别强调了 Salmon 命名的穿支血管对筋膜皮瓣的供血作用。Salmon 的法文专著由澳大利亚 Taylor 等译成英文于 1986 年出版,穿支(perforator)的概念才被世界学者所认识。1986 年日本 Nakajima 等[27]提出的皮瓣分类法中,将皮肤的供养血管分为 6 类,其中就包括肌皮穿支和肌间隔穿支两种类型。
但在 20 世纪 80 年代,我国学者很难接触到英文专著和文献,国内外的学术交流十分有限。其实,我国钟世镇等[28-29]在 1981 年提出的“肌间隔血管”(septocutaneous vessel),虽然未使用“穿支”这个概念,但实际上即为目前所称的“肌间隔穿支血管”(septocutaneous perforator)。日本 Koshi-ma 正是在深刻认识了皮肤血管解剖和皮瓣历史沿革之后,在 1989 年从外科学角度,创造了不同于传统筋膜皮瓣和肌皮瓣的“穿支皮瓣”这一全新技术。
2.2 深筋膜与皮瓣成活
1981 年在瑞典 Ponten[30]提出“筋膜皮瓣”的概念之后,深筋膜上血管网对皮瓣血供有重要作用、深筋膜下间隙是切取皮瓣的外科平面、切取皮瓣携带深筋膜等原则逐渐深入人心,已成为临床皮瓣手术的常规。但在筋膜皮瓣出现早期,携带深筋膜仅在四肢皮瓣获得了公认,躯干部的深筋膜发育并不完善(配合呼吸),深筋膜增加血供的作用受到许多质疑[31]。其实,深筋膜血管网的分布也有其特点,在肌间隔穿支血管供血的部位丰富密集(肌间隔与深筋膜相延续),而在肌皮穿支供血的部位则相对稀疏。因此,在躯干部的肌皮穿支皮瓣保留深筋膜结构在供区原位,并不影响皮瓣血供,且有利于对皮下脂肪组织进行减薄处理,还有利于供区闭合,能预防肌肉疝的发生。Schaverien 等[32](2008)的研究认为,在四肢切取皮瓣时保留深筋膜结构于原位,同样能获得前述效果,而且为保留重要的浅静脉干和皮神经支提供了可能。深筋膜对皮瓣的供血作用再次受到了质疑。
2.3 真皮下血管网与皮瓣成活
真皮下血管网是皮肤结构中血管网最丰富、最密集的部位,其丰富程度远超过深筋膜上血管网。1980 年 Thomas[33]发表论文“薄型皮瓣(Thin flaps)”,认为只要真皮下血管网不受损伤,皮瓣就能获得足够血供而成活,并报道了 6 例减薄的腹股沟皮瓣修复手部和颈部,无需二期再次修薄。此后,日本 Tsukada[34](1980)提出了“真皮下血管网皮片”的概念,该类皮片移植后成活迅速、质量高。司徒朴等[35](1986)开展真皮下血管网皮瓣的研究,进一步证实了该层血管网的丰富血供。这是 Koshima 能一期修薄 DIEP 皮瓣(仅保留 5 mm 脂肪)的理论依据。Koshima 认识到,皮肤的存活主要依赖于真皮下血管网的供养,薄型穿支皮瓣携带的组织量(肌肉、深筋膜、皮下脂肪)减少了,真正需要成活的皮肤组织,获得的血供量反而较以前增加了,成活更有保障。
2.4 穿支血管大小与轴型皮瓣
在早期的传统皮瓣阶段,只有口径≥1 mm 的直接皮肤血管和主干带小分枝血管(肌间隔皮支)才能切取轴型皮瓣,即全身的轴型皮瓣有 70 余处;而肌肉的皮肤穿支血管因为太细小,仅能作为随意型皮瓣的形式使用。随着显微外科精细解剖和吻合技术的进步,轴型皮瓣的概念也在不断发展,细小的肌皮穿支血管(口径≥0.5 mm 或 0.8 mm)也能吻合成功,即全身的轴型皮瓣有 300 余处;现在看来,再细些的血管(≥0.3 mm)也可被称作轴型血管而进行“穿支对穿支”的游离移植;甚至口径<0.3 mm 的毛细血管型穿支血管(capillary perforator)[36],在超级显微外科技术(super microsurgery)下也能完成游离移植,更不用说作为穿支带蒂皮瓣进行局部移位。穿支皮瓣概念的提出使轴型皮瓣的供区数目显著增加了,而显微外科技术的深入发展,更使穿支皮瓣达到了“自由王国”的程度,在临床应用上可以说很少考虑其数量问题,而更多考虑的是其质量问题。
3 对临床创新的几点启示
总结分析 Koshima 教授提出“穿支皮瓣”的过程,对提高我们的临床科研创新能力有所借鉴。有以下几点启示:① 不满足于普通显微外科技术的临床应用,一直在寻找改善腹直肌肌皮瓣两大缺点(损害肌肉、臃肿)的方法,即长期思索着一个临床问题。② 站在前人肩膀上,阅读掌握了大量文献,对皮瓣外科的发展历史有系统了解,对皮瓣成活与血管解剖的关系有深刻理解;文献对肌皮穿支血管及真皮下血管网早有报道,深刻理解这些解剖结果(固定知识)的潜在价值,是 Koshima 作出临床创新(创新性应用、新的增长点)的理论基础。③ 具有批判的头脑和独立思考的精神,思想不受原有知识的束缚,将历史文献资料与最新的皮肤血管研究结果相结合,并进行逻辑推理,得出仅靠穿支血管皮瓣也能够成活的结论。④ 理解患者的需求(薄皮瓣),在与患者进行深入沟通后,有尝试新技术、新方法的勇气,并获得了成功。⑤ 全身心投入,紧密跟踪文献,站在学术发展的最前沿,吸收并采纳更加明确的新名称(perforator-based flap)。⑥ Koshima 教授作为日本人,英语并非母语,但他却将第一手资料用英文在国际杂志上发表,表明其深刻认识到了英语是国际第一科技语言的重要性,而且具有良好的英文素养。⑦ 在科学领域具有竞争精神,具有勇争第一、获取发明权的意识,及时发表学术论文,其 1989 年的创始论文和 1991 年发表的 3 篇论文,虽然各只有 2 例,但已经抢占了该领域的先机。Koshima 教授带领团队持续开展这方面的工作,并撰写发表论文,才为其赢得了当今世界穿支皮瓣的领导者和话语权。用 Google scholar 检索,可见其 1989 年的创始论文已被引用近 1 000 次。
穿支皮瓣是当今皮瓣外科发展的最高阶段,从 1989 年首次提出至今,无论基础研究还是临床应用,一直倍受关注,成为皮瓣外科的热点,在 GoPubMed 检索,穿支皮瓣有 3 400 多篇论文,其中我国发表 160 篇。国内穿支皮瓣虽然起步较晚,但发展迅速[37]。唐茂林等[38]在 2013 年出版了国内第一部穿支皮瓣专著。我国学者近年来在这方面发表了大量论文和技术改进,在中国知网(CNKI)检索“穿支皮瓣”,有 740 多篇学术论文。但均是在 Koshima 教授原创奠基的基础上,对这个大厦进行添砖加瓦。
详细地了解皮瓣外科发展历史、皮肤血供研究历史、深刻理解血管解剖等基础研究的潜在价值、大量阅读文献与专著、参与国际学术舞台并发言交流、在本专业国际英文核心期刊发表学术论文等,是融入国际学术圈、争取话语权、提高我国学者学术影响力的必由之路。
穿支皮瓣(perforator flap)是指由穿支动静脉供养的岛状皮下组织皮瓣,属轴型血管的皮瓣范畴。穿支皮瓣的概念起于 20 世纪 80 年代后期,Kroll & Rosenfield(美国 1988)、Kojima & Soeda(日本 1989)、Allen & Treece(美国 1994)、Blondeel(比利时)、Hallock(美国)、Morris(加拿大)、魏福全等是这方面的先驱代表[1]。我国的穿支皮瓣概念由张世民等[2]于 2004 年首先介绍。穿支皮瓣的概念曾在国内引起过激烈争论,包括其基本定义、命名、与传统皮瓣的关系等[3]。从 2005 年开始,我国专家学者召开了多次穿支皮瓣专题研讨会,逐步达成了共识。当前,穿支皮瓣在我国正处于蓬勃发展时期,在创伤修复、肿瘤切除后重建等方面获得了广泛应用,取得了许多创新性成果。回顾穿支皮瓣的发现历史,分析穿支皮瓣的早期发展历程,总结提出“穿支皮瓣”这一科学新概念的关键契机,对我们的临床创新将有所启迪。
1 穿支皮瓣的发现发展历史
穿支皮瓣的发展是从腹直肌肌皮瓣(rectus abdominis musculocutaneous flap)起步的。20 世纪 70 年代是肌皮瓣(musculocutaneous flap)发展的黄金时期,开发了大量肌皮瓣供区。但当时认为肌肉血管的皮肤穿支细小,单独以其皮肤穿支供血切取皮瓣,只能按照随意型血管的原则进行。1977 年美国 Mathes 等[4]首次介绍了腹直肌肌皮瓣。1979 年—1985 年澳大利亚 Robbins[5-7]报道采用该肌皮瓣进行乳房再造。1982 年和 1988 年美国 Hartrampf 等[8-9]设计带蒂岛状横形腹直肌皮瓣(transverse rectus abdominis musculo-cutaneous flap,TRAM 皮瓣),利用其丰富的皮下脂肪进行乳房再造,获得了良好效果。该肌皮瓣面积体积大,血管蒂粗大恒定,供区容易处理,对乳房再造非常适合,但并不适合修复需要较薄皮瓣的部位,比如四肢(手足)和头颈部。其缺点:一是带有肌肉和肥厚的皮下脂肪,显得十分臃肿;二是腹直肌切取后,腹壁薄弱,容易发生切口疝。
为了解决腹直肌肌皮瓣臃肿和损害肌肉的问题,Taylor 等[10](1984)和 Onishi 等[11](1986)进一步开展了腹直肌肌皮瓣的血供研究,发现腹直肌的穿支血管在皮下脂肪层仅发出少量分支,形成深筋膜上血管网,而大量分支是在真皮下层,形成真皮下血管网,真皮下血管网是皮肤组织血供的主要来源。
1988 年日本 Koshima 等[12]受此启发,首先进行了“不携带肌肉”的尝试。先在皮瓣外侧,于深筋膜(腹直肌前鞘)浅层切开皮瓣,从深筋膜表面将皮瓣向内侧掀起,在脐旁观察到较粗的穿支血管穿过腹直肌进入皮下组织后,再沿穿支血管向深层切开腹直肌前鞘,垂直向下追踪解剖,至腹直肌内的腹壁下动脉,并继续沿着腹壁下动脉走行向远侧(骨盆方向)解剖,期间需结扎腹壁下动脉发出的肌支血管,直至将携带脐旁穿支的腹壁下动静脉血管完全游离出来。该皮瓣仅由一个脐旁肌皮穿支供养(来自腹壁下深动脉)且仅包含皮肤和皮下脂肪,称为“不带腹直肌的腹壁下动脉皮瓣”。Koshima 等[12]的第 1 例手术完成于 1988 年 1 月,为 1 例 44 岁男性患者在舌癌切除后进行口腔重建,皮瓣大小 13 cm×6 cm;第 2 例手术完成于 1988 年 7 月,为 1 例 64 岁男性患者在切除左侧腹股沟恶性淋巴瘤后,采用右侧腹壁下动脉皮瓣带蒂移位修复,皮瓣大小 28 cm×17 cm;2 例皮瓣均完全成活。Koshima 等发现,一个脐旁穿支血管供养的皮瓣面积,几乎与先前整个腹直肌肌皮瓣面积一样。因此,保留腹直肌在供区原位,并不影响皮瓣血供,且有利于供区闭合,能预防腹壁疝的发生,还有利于对肥厚的皮下脂肪组织进行减薄处理。Koshima 等在 1988 年 9 月将论文投至“British Journal of Plastic Surgery”(英国整形外科杂志),于 1989 年 11 月(第 6 期)获得发表。他们在该篇论文中并未提出穿支皮瓣的名称,而是称为“不带腹直肌的腹壁下动脉皮瓣”[12]。
1988 年 4 月,美国 Kroll 等[13]首先使用了“穿支蒂皮瓣”(perforator-based flap)的名称。他们依据背阔肌和/或臀大肌在脊柱骶旁的肌肉穿支,切取仅以无名穿支血管(unnamed perforators)为蒂的皮瓣局部移位修复躯干缺损,术中将穿支血管裸化(skeletonize)以增加其移动度,创面最大直径 15 cm,5 例患者均获得了成功。作者认为这种穿支蒂皮瓣的皮肤血供优于肌皮瓣,原因是携带的组织减少了(不带肌肉),但供养的血管口径却未减少(肌皮穿支)。Koshima 等紧跟英文医学文献,采纳了“穿支蒂皮瓣”的名称,在其后几年内连续发表了多篇“穿支蒂皮瓣”的论文,包括 1991 年报道 2 例胫后动脉穿支蒂皮瓣游离移植修复手部和足部缺损[14];1991 年报道 2 例术中即刻减薄的(去除大部分皮下脂肪组织,保留厚度 5 mm)腹壁下动脉穿支蒂皮瓣修复面部和足部缺损[15];1992 年报道 13 例腹壁下动脉穿支蒂皮瓣的临床应用经验,其中岛状皮瓣 3 例、不减薄皮瓣 3 例、减薄皮瓣 7 例,分别修复腹部、头面、咽喉颈部及下肢足部创面[16];1993 年报道 22 例股前外侧穿支蒂皮瓣修复头颈创面[17]。由此奠定了 Koshima 教授在穿支皮瓣领域的开创地位。在 Pubmed 上检索,可见 Koshima 教授及其团队发表的穿支皮瓣论文已达 70 余篇,持续引领着世界穿支皮瓣的发展方向。
然而,真正的穿支皮瓣名称是在美国医生 Allen 等[18]于 1994 年发表“腹壁下深动脉穿支皮瓣再造乳房(Deep inferior epigastric artery perforator flap for breast reconstruction)”一文后才出现的。Allen 等介绍了自 1992 年 8 月开始,对 15 例患者采用腹壁下深动脉穿支皮瓣进行乳房再造的经验,皮瓣纵向长 10~20 cm,横向长 20~42 cm,最大面积 29 cm×20 cm,配有精美的手术示意图,而且将“腹壁下深动脉穿支皮瓣(deep inferior epigastric artery perforator flap)”直接用在论文题目中,并用英文缩写 DIEP 代替该皮瓣名称,随即风靡学术界,对穿支皮瓣在世界的推广起到了巨大促进作用。Allen 等的这篇 DIEP 论文成为穿支皮瓣领域仅次于 Koshima 创始论文的第二高引论文。2014 年 Allen 等总结了其 20 年间 2 850 例乳房再造的经验,采用 DIEP 者占 66%,仍是自体组织再造乳房的首选[19]。1994 年后,阿根廷 Angrigiani 等[20]在 1995 年介绍了胸背动脉穿支皮瓣(thoracodorsal arterial perforator flap,TDAP 皮瓣),美国 Allen 等[21]在 1995 年介绍了臀上动脉穿支皮瓣(superior gluteal artery per-forator flap,SGAP 皮瓣),穿支皮瓣走向了蓬勃发展的轨道,身体各处的穿支皮瓣相继被开发出来。1996 年日本 Kimura 等[22]报道了 5 例股前外侧皮瓣的显微削薄技术,并将穿支血管在皮下组织中的分枝走行分为 3 类。
1997 年,国际穿支皮瓣学术委员会每年举办一次国际培训交流大会,第一届会议在比利时根特市召开;但直到 2003 年穿支皮瓣命名共识的发表,才引起世界学者的广泛重视[23]。我们也正是在研读这一共识的基础上,才在国内最早介绍了穿支皮瓣的概念[2]。2011 年 Hallock[24]提出了特殊类型穿支皮瓣的命名方法,包括穿支联体皮瓣、穿支嵌合皮瓣、穿支血流桥接皮瓣等及其各种组合拼装形式。第十六届国际穿支皮瓣大会于 2014 年在我国宁波市召开,标志着我国的穿支皮瓣研究工作进入了世界前列。
2 穿支皮瓣发现发展的几个契机
2.1 “穿支”这一名词
皮肤血管的解剖学基础是皮瓣外科发展的基石。穿支血管(perforating vessel)一词最早由法国解剖学家 Salmon 在 1936 年出版的法文专著《皮肤的动脉》中使用。1967 年 Fujino[25]论述了轴型血管和穿支血管对皮肤血液循环的贡献。1985 年英国 Timmons[26]在“皮肤血供解剖学研究的里程碑(Landmarks in the anatomical study of the blood supply of the skin)”一文中,详细回顾总结了皮肤血供的研究成果,大量引用了 Salmon 的论述和配图,特别强调了 Salmon 命名的穿支血管对筋膜皮瓣的供血作用。Salmon 的法文专著由澳大利亚 Taylor 等译成英文于 1986 年出版,穿支(perforator)的概念才被世界学者所认识。1986 年日本 Nakajima 等[27]提出的皮瓣分类法中,将皮肤的供养血管分为 6 类,其中就包括肌皮穿支和肌间隔穿支两种类型。
但在 20 世纪 80 年代,我国学者很难接触到英文专著和文献,国内外的学术交流十分有限。其实,我国钟世镇等[28-29]在 1981 年提出的“肌间隔血管”(septocutaneous vessel),虽然未使用“穿支”这个概念,但实际上即为目前所称的“肌间隔穿支血管”(septocutaneous perforator)。日本 Koshi-ma 正是在深刻认识了皮肤血管解剖和皮瓣历史沿革之后,在 1989 年从外科学角度,创造了不同于传统筋膜皮瓣和肌皮瓣的“穿支皮瓣”这一全新技术。
2.2 深筋膜与皮瓣成活
1981 年在瑞典 Ponten[30]提出“筋膜皮瓣”的概念之后,深筋膜上血管网对皮瓣血供有重要作用、深筋膜下间隙是切取皮瓣的外科平面、切取皮瓣携带深筋膜等原则逐渐深入人心,已成为临床皮瓣手术的常规。但在筋膜皮瓣出现早期,携带深筋膜仅在四肢皮瓣获得了公认,躯干部的深筋膜发育并不完善(配合呼吸),深筋膜增加血供的作用受到许多质疑[31]。其实,深筋膜血管网的分布也有其特点,在肌间隔穿支血管供血的部位丰富密集(肌间隔与深筋膜相延续),而在肌皮穿支供血的部位则相对稀疏。因此,在躯干部的肌皮穿支皮瓣保留深筋膜结构在供区原位,并不影响皮瓣血供,且有利于对皮下脂肪组织进行减薄处理,还有利于供区闭合,能预防肌肉疝的发生。Schaverien 等[32](2008)的研究认为,在四肢切取皮瓣时保留深筋膜结构于原位,同样能获得前述效果,而且为保留重要的浅静脉干和皮神经支提供了可能。深筋膜对皮瓣的供血作用再次受到了质疑。
2.3 真皮下血管网与皮瓣成活
真皮下血管网是皮肤结构中血管网最丰富、最密集的部位,其丰富程度远超过深筋膜上血管网。1980 年 Thomas[33]发表论文“薄型皮瓣(Thin flaps)”,认为只要真皮下血管网不受损伤,皮瓣就能获得足够血供而成活,并报道了 6 例减薄的腹股沟皮瓣修复手部和颈部,无需二期再次修薄。此后,日本 Tsukada[34](1980)提出了“真皮下血管网皮片”的概念,该类皮片移植后成活迅速、质量高。司徒朴等[35](1986)开展真皮下血管网皮瓣的研究,进一步证实了该层血管网的丰富血供。这是 Koshima 能一期修薄 DIEP 皮瓣(仅保留 5 mm 脂肪)的理论依据。Koshima 认识到,皮肤的存活主要依赖于真皮下血管网的供养,薄型穿支皮瓣携带的组织量(肌肉、深筋膜、皮下脂肪)减少了,真正需要成活的皮肤组织,获得的血供量反而较以前增加了,成活更有保障。
2.4 穿支血管大小与轴型皮瓣
在早期的传统皮瓣阶段,只有口径≥1 mm 的直接皮肤血管和主干带小分枝血管(肌间隔皮支)才能切取轴型皮瓣,即全身的轴型皮瓣有 70 余处;而肌肉的皮肤穿支血管因为太细小,仅能作为随意型皮瓣的形式使用。随着显微外科精细解剖和吻合技术的进步,轴型皮瓣的概念也在不断发展,细小的肌皮穿支血管(口径≥0.5 mm 或 0.8 mm)也能吻合成功,即全身的轴型皮瓣有 300 余处;现在看来,再细些的血管(≥0.3 mm)也可被称作轴型血管而进行“穿支对穿支”的游离移植;甚至口径<0.3 mm 的毛细血管型穿支血管(capillary perforator)[36],在超级显微外科技术(super microsurgery)下也能完成游离移植,更不用说作为穿支带蒂皮瓣进行局部移位。穿支皮瓣概念的提出使轴型皮瓣的供区数目显著增加了,而显微外科技术的深入发展,更使穿支皮瓣达到了“自由王国”的程度,在临床应用上可以说很少考虑其数量问题,而更多考虑的是其质量问题。
3 对临床创新的几点启示
总结分析 Koshima 教授提出“穿支皮瓣”的过程,对提高我们的临床科研创新能力有所借鉴。有以下几点启示:① 不满足于普通显微外科技术的临床应用,一直在寻找改善腹直肌肌皮瓣两大缺点(损害肌肉、臃肿)的方法,即长期思索着一个临床问题。② 站在前人肩膀上,阅读掌握了大量文献,对皮瓣外科的发展历史有系统了解,对皮瓣成活与血管解剖的关系有深刻理解;文献对肌皮穿支血管及真皮下血管网早有报道,深刻理解这些解剖结果(固定知识)的潜在价值,是 Koshima 作出临床创新(创新性应用、新的增长点)的理论基础。③ 具有批判的头脑和独立思考的精神,思想不受原有知识的束缚,将历史文献资料与最新的皮肤血管研究结果相结合,并进行逻辑推理,得出仅靠穿支血管皮瓣也能够成活的结论。④ 理解患者的需求(薄皮瓣),在与患者进行深入沟通后,有尝试新技术、新方法的勇气,并获得了成功。⑤ 全身心投入,紧密跟踪文献,站在学术发展的最前沿,吸收并采纳更加明确的新名称(perforator-based flap)。⑥ Koshima 教授作为日本人,英语并非母语,但他却将第一手资料用英文在国际杂志上发表,表明其深刻认识到了英语是国际第一科技语言的重要性,而且具有良好的英文素养。⑦ 在科学领域具有竞争精神,具有勇争第一、获取发明权的意识,及时发表学术论文,其 1989 年的创始论文和 1991 年发表的 3 篇论文,虽然各只有 2 例,但已经抢占了该领域的先机。Koshima 教授带领团队持续开展这方面的工作,并撰写发表论文,才为其赢得了当今世界穿支皮瓣的领导者和话语权。用 Google scholar 检索,可见其 1989 年的创始论文已被引用近 1 000 次。
穿支皮瓣是当今皮瓣外科发展的最高阶段,从 1989 年首次提出至今,无论基础研究还是临床应用,一直倍受关注,成为皮瓣外科的热点,在 GoPubMed 检索,穿支皮瓣有 3 400 多篇论文,其中我国发表 160 篇。国内穿支皮瓣虽然起步较晚,但发展迅速[37]。唐茂林等[38]在 2013 年出版了国内第一部穿支皮瓣专著。我国学者近年来在这方面发表了大量论文和技术改进,在中国知网(CNKI)检索“穿支皮瓣”,有 740 多篇学术论文。但均是在 Koshima 教授原创奠基的基础上,对这个大厦进行添砖加瓦。
详细地了解皮瓣外科发展历史、皮肤血供研究历史、深刻理解血管解剖等基础研究的潜在价值、大量阅读文献与专著、参与国际学术舞台并发言交流、在本专业国际英文核心期刊发表学术论文等,是融入国际学术圈、争取话语权、提高我国学者学术影响力的必由之路。