腹壁下动脉穿支皮瓣-从乳房再造到头颈肿瘤术后个体化修复*
2015-12-02兰小娇何雨歆邓铁红蔡永聪孙荣昊王少新刘吉峰朱桂全陈建超
兰小娇,何雨歆,邓铁红,蔡永聪,王 薇,孙荣昊,刘 坤,王少新,刘吉峰,朱桂全,陈建超,李 超△
(1.广西医科大学,南宁530021;2.四川医科大学,四川 泸州646000;3.贵州医科大学,贵阳550000;4.四川省肿瘤医院头颈肿瘤外科,成都610041)
各类恶性肿瘤引起的头颈部大面积组织缺损往往需要带蒂组织瓣转位或游离组织瓣移植等多种手段进行修复,头颈外科所及解剖部位极其特殊,外形不规则、结构复杂、涉及众多重要器官,故术后的组织缺损倘若不能进行合理有效的修复可导致术后严重的功能障碍或外观畸形。随着“根治肿瘤与提高生存质量两者并重”医疗理念在肿瘤外科领域推广,目前越来越多的修复手段被灵活运用。以显微外科技术为基础的游离组织瓣移植术因具有诸多优势,近来得到临床医师的广泛认可,其中股前外侧皮瓣和前臂皮瓣[1]由于独自的特点在头颈部软组织修复中得到最为广泛的应用。然而随着对穿支皮瓣的认识和理解逐渐深入,修复手段亦更加灵活和多样。从1990至2011年Pubmed上常用穿支皮瓣的论文发表数量可见:相关文献的发表数量逐年递增,腹壁下动脉穿支皮瓣(deep inferior epigastric perforator flap,DIEP)以511篇高居榜首,占文献总数的29.7%[2](表1),但是目前 DIEP 主要局限应用于乳腺癌根治术后的乳房再造领域,其能否在头颈恶性肿瘤根治术后的个体化修复重建中得到推广,则是摆在每一位头颈外科医师面前的重要课题,尤待同道们不断研究与应用。
表1 Pubmed上常用穿支皮瓣相关论文的发表数量(1990~2011年)
1 腹壁下动脉穿支皮瓣发展简史
在过去较长时间里以腹壁下动、静脉为蒂的游离腹直肌皮瓣在头颈肿瘤术后大型缺损的修复手段中占有重要地位[3]。然而,因其可能造成腹壁力量减弱,引起腹壁疝等并发症,逐渐被淘汰。Taylor等[4]于1983年首先对其进行了改良,仅保留肌皮穿支周围少量腹直肌,以减少对腹前壁的损伤。1989年Koshima[5]再次对其进行了完善,仅留取皮肤和皮下脂肪而仅靠l~2条穿支营养该岛状皮瓣,完整保留了腹直肌、前鞘以及肌肉组织内的运动神经。1994年,Allen等[6]首次将该皮瓣命名为DIEP,并应用于乳房的再造且获得成功,自此DIEP很快在临床上广泛开展应用。
2 腹壁下动脉穿支皮瓣应用解剖学研究现状
DIEP血供主要依靠腹壁下动脉,其为髂外动脉分支者多见,主要供给腹直肌中下部,大多在半环线附近始出现节段性分支,主要即为肌皮动脉穿支,其中穿深筋膜后直径>0.5cm的穿支为DIEP的应用基础。围绕这些穿支设计皮瓣时,穿支分布数量、直径、供血面积及穿支伴行的神经情况等问题备受关注。对穿支分布问题,较早我国学者[7]即通过解剖研究发现,DIEP可用穿支的分布有自下而上向脐逐渐密集的趋势,根据 Rand分区法:I区平均2.80(84/30)支,Ⅱ区 2.13(64/30)支,Ⅲ区 1.20(36/30)支,Ⅳ区0.27(8/30)支,可见 I、Ⅱ区近脐水平处穿支点最密集,是发现穿支的最佳部位;类似研究[8]亦提出DIEP穿支分布最多的区域为:经脐上2cm、脐下4cm分别作横线与腹部正中线外1cm、6cm分别作竖线所围成的矩形内。有关穿支的口径,有研究显示[9]腹壁下动脉(出现率100%)平均直径为 3.6mm(2.8~5.0mm),蒂长 10.3cm(9.0~13.0cm);且穿支点分内、外两侧,其中最粗最长者为脐周外侧穿支。运用3D可视化研究[10]对穿支供血面积进行探索发现,每侧腹壁下动脉约有5条直径>0.5mm的穿支,单穿支供血面积约为33cm2,若以单穿支为中心可设计20cm×15cm皮瓣,整个皮瓣最大可取20cm×42cm;这与之前Yan等[11]报道的平均11cm×26cm的取瓣面积不尽相同,因此DIEP皮瓣大小选择存在个体差异,在一定范围内有较大灵活性。解剖学研究[12]还提示外侧穿支血管束多数有肋间神经感觉支伴行,故制备DIEP时应尽量选择粗大的神经血管束穿支为蒂,如此,则有可能在满足血供的同时使皮瓣感觉也获得一定恢复,例如位于DIEP制备相对容易区域的肋间神经T10~12的皮支可作为神经蒂,若将感觉支从总干分离,在保护神经干同时避免运动支损伤,则有可能既保存了腹壁肌肉功能又保留皮瓣的感觉神经支配。
3 从运用腹壁下动脉穿支皮瓣行乳房再造到头颈肿瘤术后个体化修复
随着乳腺癌发病率和人民生活水平的提高,更多的患者在根治肿瘤的同时要求保留良好的外观故而接受乳房再造手术,这种供需关系的存在是DIEP在乳房再造中快速发展的原动力,故从1982年Hartrampf首次[13]运用带蒂的腹直肌皮瓣进行乳房重建,到 1994 年 Allen[6]和 Blondeel[14]分别同时采用改进的游离DIEP,行乳房再造并获成功,仅仅用了12年。在相同的背景下,头颈肿瘤根治术后的患者对面容亦有更高要求,对更多修复方式的渴求使上述供需关系同样存在。DIEP在乳房再造应用中体现出诸多优点:1、组织量充足、血供充足;2、保留了供区肌肉、筋膜和神经,供区损伤、并发症及腹直肌失神经萎缩明显减少[15],术后康复时间缩短;3、术后皮瓣不易变形(无肌肉组织),重建乳房形态稳定;4、供区位置隐蔽,更符合美学要求,对肥胖患者还可起到腹部整形和美容作用;5、供区和受区手术可同时进行,缩短了手术时间,放化疗不影响皮瓣存活;6、穿支走行于肌肉内节段被分离出来,延长了血管蒂,使皮瓣设计更加灵活,顺应性好。当然相较于扩张器先扩张皮肤再行永久性乳房假体植入术以及背阔肌皮瓣旋转、移植等技术行乳房重建,DIEP同样具有不可替代的“个性化”优点:DIEP重建符合“相似组织替代”原则,且重建的乳房手感柔和、形态逼真自然、活动度优于假体,部分重建的乳房可有一定程度的感觉恢复[16]。结合DIEP的上述特点,面对头颈肿瘤术后大面积和较厚组织缺损时或需要大量组织修复时均可考虑DIEP,如全舌再造、颈部修复、腮腺区缺损修复等。纵观DIEP乳房再造手术的应用历程,从早期在最大限度降低供区并发症的基础上成功完成手术,到后期关注DIEP血供的优化并力求减少解剖分离过程中给穿支带来的损伤,手术难点始终集中穿支的分布判断和选择、皮瓣制备的技术要点以及术后并发症防治等方面,而DIEP在乳房再造中的成功经验可供头颈外科医师借鉴,进而对其在头颈修复中的推广可起事半功倍之效。当然头颈外科本身更应结合学科的发展要求以及自我完善创新的精神加快DIEP的应用研究。
4 腹壁下动脉穿支皮瓣在头颈肿瘤术后个体化修复中的研究进展
自Koshima[5]成功应用DIEP修复舌癌术后缺损后,DIEP开始首先在口腔颌面部肿瘤术后缺损的修复重建中得以推广。2003年 Beausang等[17]报告应用DIEP修复13例口腔缺损患者,其中9例为全舌或近全舌再造,2例全腮腺切除后面颊部填充,2例巨大口底缺损修复,成功率92.31%。3年后Sekido[18]将该皮瓣与血管化肋软骨相结合成功重建下颌骨。国内学者张彬[19]和李赞等[20]也先后报告应用DIEP修复口腔颌面部缺损12例和32例,成功率分别为91.67%和96.87%,失败案例主要由于静脉血栓形成等血管危象至皮瓣坏死,成功病例经过6~24个月的随访,无明显供受区并发症,患者生存质量良好。当然目前DIEP在头颈部修复重建中的应用已不仅仅局限于口腔颌面部的修复,Louie等[21]应用DIEP对2例全喉切除术后患者进行了喉的解剖和功能重建均获成功;面对颈部巨大黑色素瘤切除后的大面积缺损,Margulis[22]同样运用其进行了成功修复;Masia[23]更是回顾性分析了10年共102例采取DIEP修复的病例,总结经验后认为其用于头颈部巨大缺损的修复安全有效。
5 新技术在提高腹壁下动脉穿支皮瓣修复重建成功率中的作用
尽可能提高DIEP成活率,减少血管危象及其他并发症是手术成败的关键。正确的术前评估、术中操作和术后监测显得尤为重要。影像学技术的飞速发展在术前评估中发挥着重要作用,其中血管造影技术与传统影像方法的结合是创新点;以彩色多普勒血流图为基础行血管超声造影能获取穿支血管直径、流向、血管周围解剖等信息,已在目前临床应用中证明是最佳的穿支血管超声造影新方法,并且在造影剂持续推注时使用三维容积探头对感兴趣区的穿支血管及其主干进行三维重建,能更为清晰直观地显示穿支与主干的关系以及穿支在皮瓣内的分支、分布情况。国内学者[24]利用上述技术清晰地显示和定位了93%的DIEP穿支血管,并能明确其在肌层的走行和与主干的关系,95%的DIEP穿支获得较为满意的三维图像;同时CT与MRI血管造影也同样提高了术前对DIEP穿支的评估效果。另外有学者[25]利用吲哚菁绿激光辅助的血管映射方法,对腹壁血管穿支的位置进行精确鉴别判断;Dragu[26]和 Schrey[27]分别尝试通过同位素 Tc-99m的SPECT/CT和正电子发射断层造影技术(PET/CT)对 DIEP皮瓣各区血供进行影像学研究,对DIEP有了更为充分的认识。术中操作时积极采用血管吻合器等手术器械对提高DIEP术后成活率也作出重要贡献。当然术后对DIEP进行严密监测更是至关重要,我国首次研制的近红外组织血氧参数无损监测仪[28]能在亚临床症状前预警血管危象的发生,进而做到早期发现,尽快处理;另外,植入式多普勒超声、镭射多普勒超声、微透析等新技术也不断被应用到DIEP重建术后的监测中。与此同时,动物实验证实某些药物对皮瓣存活也产生影响:重组大鼠粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和过继巨噬细胞通过促进皮瓣内胶原合成(Collagen I、CollagenⅢ)、分解(EMMPRIN、MMP2)以及促血管生成相关基因(VEGFR)的表达,加速了皮瓣胶原的重塑和血管生成,进而促进大鼠DIEP皮瓣的成活[29];丹参多酚酸盐能增加小猪DIEP皮肤血流灌注量,能降低血液黏稠度,抑制血小板聚集,改善血液流变学,抑制皮瓣血栓形成,降低血管危象的发生率,提高皮瓣存活面积,而对凝血无明显影响,安全性高[30]。
6 辩证地将腹壁下动脉穿支皮瓣应用于头颈肿瘤术后的修复重建
头颈肿瘤术后的首要目标是尽可能一期修复残存的组织缺损,以保护重要器官结构、防止感染、恢复生存所必需的生理功能;而终极目标是通过有效地重建恢复最佳外形和功能从而提高生存质量。为此,头颈部修复中切不可一味追求DIEP的单一修复策略,应严格掌握其特有的适应症,倘若存在需要较厚肌肉组织充填、年龄过大、血管弹性差、穿支血管管径过小等情况则不适合DIEP。加之DIEP皮瓣仍存在穿支位置与管径变异较大,术中操作较复杂等不足,故头颈外科医师在选择何种修复重建策略前应综合权衡肿瘤的生物学行为、患者的全身和局部状况、既往治疗史、供受区并发症、重建后的功能和外形、经济因素及术者的技术水平等因素;在DIEP制备中还应全面考虑皮瓣的体积、质量、供受区血管有无变异及管径匹配程度、皮瓣血供的支配方式及制瓣的难易程度等;如此,方能真正实现头颈肿瘤术后“量体裁衣”式的个体化功能性修复策略。
[1] 李 超,李春华,陈建超,等.“Chinese flap”-头颈肿瘤修复手段中的中国制造[J].肿瘤预防与治疗,2013,26(1):4-6.
[2] 梅 劲,魏鹏,章伟文,等.PubMed数据库中有关穿支皮瓣研究的文献计量学分析[J].中华显微外科杂志,2012,35(2):107-110.
[3] Urken ML,Weinberg H,Buchbinder D,et al.Microvascular free flaps in head and neck reconstruction.Report of 200 cases and review of complications[J].Arch Otolaryngol Head Neck Surg,1994,120(6):633-640.
[4] Taylor GI,Corlett R,Boyd JB.The extended deep inferior epigastric flap:a clinical technique[J].Plast Reconstr Surg,1983,72(6):751-765.
[5] Koshima T,Soeda S.Inferior epigastric artery skin flap without rectus abdominis muscle[J].Br J Plast Surg,1989,42(5):645-648.
[6] Allen PJ,Treece P.Deep inferior epigastric perforator flap for breast reconstruction[J].Ann Plast Surg,1994,32(1):32-38.
[7] 邵玉国,周晓云,胡修全,等.下腹部腹直肌肌皮瓣血供的应用解剖[J].中国修复重建外科杂志,2006,20(9):877-880.
[8] Hallock GG.A primer of schematics to facilitate the design of the preferred muscle perforator flaps[J].Plast Reconstr Surg,2009,123(3):1107-1115.
[9] Heitmann C,Felmerer G,Durmus C,et a1.Anatomical features of perforator blood vessels in the deep inferior epigastric perforator flap[J].Br J Plast surg,2000,53(3):205-208.
[10]陈世新,丁茂超,崔怀瑞,等.腹壁下动脉穿支皮瓣的3D可视化研究[J].解剖学报,2011,42(2):269-273.
[11] Yan XQ,Yang HY,Zhao YM,et al.Deep inferior epigastric perforator flap for breast reconstruction:experience with 43 flaps[J].Chin Med J(Engl),2007,120(5):380-384.
[12]杨红岩,徐 军,靳 雷,等.腹壁下动脉穿支皮瓣血管穿支及感觉神经的应用解剖[J].中华整形外科杂志,2004,20(1):27-29.
[13] Hartrampf CR,Seheflan M,Black PW.Breast reconstruction with a transverse abdominal island flap[J].Plast Reeonstr Surg,1982,69(2):216-225.
[14] Blondeel PN,Boeekx WD.Refinements in free flap breast reconstruction:the free bilateral deep inferior epigastric perforator flap anastomosed to the internal mammary artery[J].Br J Plast Surg,1994,47(7):495-501.
[15]杨 明,谭 谦.保留少量腹直肌的游离TRAM皮瓣和DIEP皮瓣乳房再造并发症的Meta分析[J].东南大学学报(医学版),2012,31(6):711-720.
[16]栾 杰,张保宁,穆大力.应用腹壁下动脉穿支皮瓣即刻乳房重建[J].中华乳腺病杂志(电子版 )2011,5(2):144-150.
[17] Beausang ES,McKay D,Brown DH,et al.Deep inferior epigastric artery perforator flaps in head and neck reconstruction[J].Ann Plast Surg,2003,51(6):561-563.
[18] Sekido M,Yamamoto Y,Makino S,et al.Maxillary reconstruction using a free deep inferior epigastric perforator(DIEP)flap combined with vascularised costal cartilages[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2006,59(12):1350-1354.
[19]张 彬,李德志,安常明,等.游离腹壁下深动脉穿支皮瓣修复头颈肿瘤术后缺损[J].中国口腔颌面外科杂志,2007,5(5):347-350.
[20]李 赞,周 晓,喻建军,等.游离腹壁下动脉穿支皮瓣在头颈肿瘤术后缺损一期修复的临床应用[J].中国耳鼻咽喉颅底外科杂志,2008,14(1):25-28.
[21] Louie O,Dickinson B,Granzow J,et al.Reconstruction of total laryngopharyngectomy defects with deep inferior epigastric perforator flaps[J].J Reconstr Microsurg,2009,25(9):555-558.
[22] Margulis A,Adler N,Eyal G.Expanded deep inferior epigastric artery perforator flap for reconstruction of the posterior neck and the upper back in a child with giant congenital melanocytic nevus[J].J Plast Reconstr Aesthet Surg,2010,63(9):e703-705.
[23]Masià J,Sommario M,Cervelli D,et al.Extended deep inferior epigastric artery perforator flap for head and neck reconstruction:a clinical experience with 100 patients[J].Head Neck,2011,33(9):1328-1334.
[24]陆林国,徐智章,刘吉斌,等.超声造影及三维重建对腹壁下动脉穿支皮瓣血管的探索性研究[J].中华超声影像学杂志,2014,23(6):520-523.
[25] Francisco BS,Kerr-Valentic MA,Agarwal JP.Laser-assisted indocyanine green angiography and DIEP breast reconstruction[J].Plast Reconstr Surg,2010,125(3):116e-118e.
[26] Dragu A,Linke R,Kuwert T,et al.Interesting image Tc-99m sestamibi SPECT/CT as a new tool for monitoring perfusion and viability of buried perforator based free flaps in breast reconstruction after breast cancer[J].Clin Nucl Med,2010,35(1):36-37.
[27] Schrey A,Kinnunen I,Kalliokoski K,et al.Perfusion in free breast reconstruction flap zones assessed with positron emission tomography[J].Microsurgery,2010,30(6):430-436.
[28]丁海曙,腾轶超,李 岳,等.我国首次研制出近红外组织血氧参数无损监测仪应用于临床[J].中国医疗器械信息,2005,11(03):30-33.
[29]赵洪猛,张 斌,冯 锐,等.巨噬细胞及粒细胞巨噬细胞集落刺激因子促进大鼠腹壁动脉穿支皮瓣存活的作用及其机制[J].中华实验外科杂志,2011,28(5):684-687.
[30]张 彬,谢庆平,陈 盛.丹参多酚酸盐预防小型猪DIEP皮瓣血管危象的实验研究[J].浙江医学,2014,36(6):494-500.