术前血管定位技术在穿支皮瓣中的应用进展

吴连俊 王慧明

1.温州医科大学口腔医学院附属口腔医院种植科，温州 325027；2.浙江大学医学院附属第一医院口腔颌面外科，杭州 310006

术前血管定位技术在穿支皮瓣中的应用进展

吴连俊1,2王慧明2

1.温州医科大学口腔医学院附属口腔医院种植科，温州 325027；2.浙江大学医学院附属第一医院口腔颌面外科，杭州 310006

随着显微血管技术的发展，穿支皮瓣逐渐成为组织缺损重建的首选方法之一。穿支皮瓣供血血管管径细、血管蒂长、血管走行及位置变异大，这就需要临床医生采用术前血管定位技术对穿支血管的解剖结构进行系统评估，从而设计合适的穿支皮瓣。本文就穿支皮瓣的特点及种类，术前定位技术在穿支皮瓣中的研究进展及存在的主要问题作一综述。

穿支皮瓣； 术前血管定位技术； 多普勒超声； 计算机断层扫描血管造影； 磁共振血管造影

随着显微血管技术的发展，穿支皮瓣逐渐成为组织缺损重建的首选方法之一。穿支皮瓣最早由Kroll等[1]及Koshima等[2]分别于1988年和1989年首次提出，指以管径细小（0.5~0.8 mm）的穿支血管供血的、包含皮肤或者皮下组织的轴型血管皮瓣。与传统皮瓣相比，穿支皮瓣保留了供区主要血管、肌肉、筋膜和神经组织，从而减少因神经血管肌肉丧失而造成的供区功能障碍，具有供区损伤小及受区功能好等特点，在软组织缺损重建，如乳房再造、肿瘤术后缺损修复等方面应用越来越广泛。

1 穿支皮瓣的特点

与传统皮瓣相比，穿支皮瓣的特点在于皮瓣自身携带穿支血管，拥有持续稳定的血供，皮瓣容易成活；穿支皮瓣有足够的血管蒂长度，皮瓣设计更加灵活，顺应性好，可以局部转移或游离移植；同时，穿支皮瓣仅包含皮肤及皮下脂肪，保留了肌肉及神经组织，大大降低了供区并发症[3]。虽然穿支皮瓣修复技术已极为成熟，但目前关于其分类尚无统一。从解剖学上来看，穿支皮瓣共同点是供应皮瓣营养的穿支血管在进入皮肤之前均穿过深筋膜。根据皮瓣穿支血管走行不同进行分类，将其分为肌间隙（隔）与肌皮穿支皮瓣。前者供血血管穿支经肌间隙穿过深筋膜到达皮肤，而后者穿支血管经过深层的肌肉后再通过深筋膜到达皮肤，多存在于扁平宽阔的肌肉部位。目前临床上应用较为广泛的下肢穿支皮瓣主要有股前外侧穿支皮瓣（anterolateral thigh perforator flap，ALTPF）、腓肠内侧动脉穿支皮瓣（medial sural artery perforator flap，MSAPF）以及腓动脉穿支皮瓣（peroneal perforator flap，PPF）[4]。

ALTPF最早由Koshima等[5]于1993年提出，作为肌间隔皮瓣中的一种，其血供主要来自旋股外侧动脉降支及其伴行静脉。穿支血管通常走行于股直肌及股外侧肌之间，穿过深筋膜并发出许多小分支以供应大腿外侧的皮肤。MSAPF最早由Cavadas等[6]于2001年报道，其血供来源主要为腓肠内侧动脉，该穿支血管起源于腘动脉，经过2~5 cm行程后，进入腓肠肌内侧头肌纤维深层，与支配腓肠肌的运动神经伴行，发出1~2个分支，营养腓肠肌内侧头及其表面皮肤。PPF是以腓动脉穿支为血供的皮瓣，腓动脉经胫后动脉发出后位于比目鱼深面行向外下，至小腿中部在腓骨和拇长屈肌之间下行，沿途发出数支穿支动脉[7]。

近30年来，随着显微外科技术的发展，临床上穿支皮瓣在重建外科领域应用的成功率越来越高，但仍然存在2%~4%的失败率，这很大一部分是由于穿支血管在管径、数目、走行以及位置等方面都存在很大的解剖变异。如果术前未准确判断了解穿支血管情况，那么术后很有可能因供区缺血而导致皮肤肌肉坏死和局部功能障碍。Kimata等[8]总结发现74例股前外侧穿支皮瓣中有5.4%的皮瓣未发现穿支血管的存在。Chen等[9]研究了277例ALTPF穿支血管的基本情况，发现23.6%穿支血管的起源存在变异，而进一步的尸体体外研究表明合适的穿支血管一般来自旋股外侧动脉降支、升支或者横支。Isken等[10]研究表明，20%患者可以有两条由腘动脉独立发出的腓肠内侧动脉，而Okamoto等[11]指出后者穿支数量为1~5支，80%患者有1~3支。因此，穿支皮瓣修复成功的关键在于穿支血管的精确定位。然而穿支血管变异性大，管径细、血管蒂长、走行以及起始位置不确定性大，这就需要对穿支皮瓣进行术前系统评估，以了解穿支皮瓣血管走行、供血范围以及管径大小等基本情况，从而术前设计最合适的皮瓣，缩短手术时间，降低手术并发症。

2 术前血管定位方法及其在穿支皮瓣中的应用

理想的术前评估技术应该具备以下几点：能够在亚毫米级上精确定位穿支血管管径、数目以及走行位置等情况；重复性好，操作差异性小；快速便捷，经济实惠，对患者辐射量小；在此基础上能够提供周围组织解剖关系[12]。目前，临床上应用较为广泛的术前血管定位技术主要包括手持超声探测仪（handheld Doppler ultrasound probe，HDUS）、彩色多普勒超声（color Duplex ultrasound，CDUS）、计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography，CTA）以及磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）等。临床上应该根据皮瓣种类及特点选择合适的评估技术，从而在术前准确地定位穿支血管以指导术中皮瓣制取。

2.1 HDUS

HDUS最早在1975年应用于游离皮瓣显微外科上，是一种便携式、相对便宜的检测技术。其原理主要是在涂有超声凝胶的体表上探测血管回声来判断血管位置，探头频率为8~10 MHz。研究[13]表明，HDUS敏感性过高而特异性不强，尤其对细小管径及变异的穿支血管准确率低，使得术中临时改变皮瓣设计，增加了手术风险及术后并发症。与CTA相比，手持式超声无法准确了解穿支血管管径、走行以及位置等。目前，HDUS主要在术后随访患者皮瓣血运及术中血管通畅度检查方面有一定的意义。

2.2 CDUS

与HDUS在“盲视”探测穿支血管体表分布不同的是，CDUS能够在二维B超图像基础上显示彩色的血流信号，可以通过血流快慢区分动静脉。研究[14]表明，CDUS不仅可以准确定位穿支血管的位置，同时可以较为清楚地显示血管管径、血流峰值以及分支在肌肉皮肤间的走行情况。CDUS的优势在于非创伤性，无辐射，经济快捷，不失为一种可靠的检测方法，广泛应用于穿支皮瓣术前定位，特别是股前外侧穿支皮瓣、腹壁下动脉穿支皮瓣以及臀部穿支皮瓣的穿支血管的位置。Klasson等[15]通过对 31例患者的研究发现，CDUS对于腹壁下动脉穿支皮瓣（deep inferior epigastric perforator flap，DIEP）术前定位敏感性可达到96.2%，准确率达100%。尽管如此，CDUS也有一些不足，相较于CTA等先进检测手段，CDUS的准确率较低，对于深层软组织及肌肉内血管走行无法显示，同时对检查者依赖性大，不能提供直观的检查影像图像。Cina等[16]对比研究了45例拟行DIEP手术的患者，发现CDUS的准确率与CTA相比无显著差异，虽然CTA对于血管在肌肉等软组织内的显影更为清晰，但CTA的辐射大，费用高，故仍推荐应用CDUS进行穿支血管的定位。

2.3 MRA

MRA在小腿游离腓骨肌皮瓣术前评估中的精确度与血管造影术相当，该技术能提供腓骨系统皮下穿支的细节，从而在术中设计并制取合适的皮瓣。在腓骨肌皮瓣术前评估方面，MRA略优于血管造影。

近年来，MRA越来越多地被应用于穿支皮瓣术前评估，特别是腹部穿支皮瓣重建乳房缺损。研究[17]发现，虽然存在4%的假阴性率，但应用MRA结合钆对比剂进行术前评估可以较为准确地定位腹部穿支血管位置及管径。MRA已经逐步在其他解剖区域应用，如臀部以及下肢穿支血管等。此外，MRA通过对DIEP内皮静脉的解剖成像，从而分析术后血管阻塞的原因。尽管如此，MRA在术前评估穿支皮瓣方面的准确性仍然不如CTA。同时，MRA是一种昂贵的技术，并且存在许多禁忌证，某些亚铁医疗植入物和幽闭恐怖症患者不宜进行MRA。

2.4 CTA

CTA是将传统多螺旋CT与传统静脉造影技术相结合来重建高分辨率的血管三维结构图像。与传统血管造影需要动脉内注射造影剂不同的是，CTA仅仅需要静脉内注射造影剂，其侵入性更小[18]。此外，随着最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）以及虚拟现实技术（virtual reality technology，VRT）等先进数据处理软件的发展，CTA可以集合重建数据来构建皮瓣供区血管三维可视化图像，从而在术前精确定位穿支血管的位置、走行、数目、管径大小等情况。同时，对于肥胖患者及深层软组织内的穿支血管，CTA不受表面组织覆盖的影响，仍可以提供较为准确的影像。对穿支皮瓣周围软组织以及血管的清楚显影又为术中精确设计及切取皮瓣提供指导，从而缩短手术时间，提高皮瓣修复成功率。那么，临床上CTA术前定位穿支血管的准确性到底如何？术前应用CTA是否可以缩短手术操作时间以及降低手术并发症？临床随机对照研究[9]表明，CTA不仅可以准确定位皮瓣穿支血管的管径以及走行，而且可以显著缩短手术时间及降低术后并发症，尤其是股前外侧穿支皮瓣以及腹壁下动脉穿支皮瓣。Yang等[19]对32例采用股前外侧穿支皮瓣同期修复口腔颌面部缺损的患者进行了为期4年的随访观察，将其随机分为2组，其中一组采用CTA进行术前评估皮瓣基本情况并结合术中探查验证；另一组则采用传统方法进行皮瓣修复，研究结果表明，与对照组相比，术前采用CTA评估皮瓣准确率达到99.5%，与术中探查结果基本一致；CTA组术后皮瓣坏死率显著降低，供区情况与对照组无统计学差异。术前应用CTA评估股前外侧穿支皮瓣是一种较为安全可靠且实用的方法。Liu等[18]将2005—2009年期间32例利用游离股前外侧皮瓣进行颊部贯通性缺损重建的患者随机分为两组，其中实验组采用术前CTA评估皮瓣管径、数目、走行以及起始部位等基本情况，而对照组采用HDUS评估，术后分别比较手术时间、并发症等。结果表明，术前采用CTA能显著减少手术时间，降低术后并发症。Ribuffo等[7]对41例口腔颌面部肿瘤切除术后行游离腓动脉皮瓣修复重建的患者（82只下肢）进行术前CTA，以探测其下肢穿支皮瓣情况。结合术中探查表明，CTA较为准确地显示了171只（3只穿支未显示）穿支血管的管径（平均为1.91 mm）、走行（肌间隔59.6%，肌皮40.4%）以及位置，准确率高达96.34%。与多普勒超声等其他术前评估技术相比，CTA是否具有明显的优势呢？Pratt等[12]系统评价了265篇关于穿支皮瓣术前定位技术的文献，结果表明术前定位穿支血管可显著地提高穿支皮瓣修复重建的成功率以及降低术后并发症。同时，CTA是目前腹壁下动脉穿支皮瓣修复口腔颌面部缺损术前定位的“金标准”。Feng等[20]分析比较了CDUS及CTA术前评估40例患者的下肢穿支皮瓣的准确性，结果表明CDUS在定位下肢穿支皮瓣方面具有更高的准确率（CDUS 95%，CTA90%），尤其对于有金属植入体及肾功能不全等患者来说，CDUS是唯一的选择。联合应用CDUS和CTA可以更加准确地定位下肢穿支皮瓣。然而，CTA具有一定的辐射量，会造成潜在的造影剂损伤，如过敏、肾损伤等并发症，经济成本高，技术操作依赖性强，需要建立坐标定位穿支血管的具体体表位置。Rozen等[21]通过建立小视野CTA技术，缩小扫描区域以降低辐射，取得了良好效果。

3 展望

综上，术前定位评估穿支皮瓣可以有效了解穿支血管管径、数目、长度以及走行情况，从而指导术中血管解剖及皮瓣设计切取，提高皮瓣修复成功率的同时降低术后并发症。各种术前定位方法各有千秋，笔者建议临床医师根据患者皮瓣制取种类、经济情况及医院自身条件进行个性化选择。CTA是目前比较理想的定位方法，可以构建三维可视化图像，更为直观地显示穿支血管走行及管径等情况，同时能够提供皮瓣周围软硬组织影像，为设计和制取皮瓣提供依据。但是，CTA存在辐射量大以及造影剂损害等不足，限制了其临床上的大力推广。对CTA改良后的小视野CTA可以对穿支血管解剖学特点进行清晰探测，具有辐射及创伤小的特点。

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Application of preoperative vascular localization techniques for perforator flaps

Wu Lianjun1,2, Wang Huiming2.
(1.Dept. of Implantation, School amp; Hospital of Stomatology, Wenzhou Medical University, Wenzhou 325027, China; 2. Dept.of Oral and Maxillofacial Surgery, The First Affiliated Hospital of Medical School, Zhejiang University, Hangzhou 310006,China)
Supported by: The National Natural Science Foundation of China (30900300). Correspondence: Wang Huiming, E-mail:whmwhm@zju.edu.cn.

With the development of microvascular technology, perforator flaps have gradually become a good alternative for reconstruction of tissue defects. However, the major limitations of perforator flaps include uncertainty in predicting anatomical location of perforators and high variability in perforator size and course, which require preoperative localization techniques. Recently, as one of the preoperative localization techniques, computed tomography angiography was used to determine the number, size, course, and exact emerging point of perforator flaps. Clinicians can reduce surgical complications and shorten operative time by using computed tomography angiography. However, only several studies reported clinical applications of computed tomography angiography. This article reviews characteristics, classification, and preoperative location techniques for perforator flaps and its problems.

perforator flap;  preoperative vascular localization technique;  Doppler ultrasound;  computed tomography angiography;  magnetic resonance angiography

R 782.2

A

10.7518/hxkq.2017.06.018

2017-02-05；

2017-06-24

国家自然科学基金（30900300）

吴连俊，硕士，E-mail：657453407@qq.com

王慧明，博士，主任医师，E-mail：whmwhm@zju.edu.cn

（本文编辑  李彩）