余曉軍,陳雪松,徐永清,王曉鳳,吉 麗,劉 亞
(1.中國(guó)人民解放軍第五十九中心醫(yī)院創(chuàng)傷顯微外科,云南開遠(yuǎn) 661699;2.中國(guó)人民解放軍昆明總醫(yī)院全軍骨科中心,昆明 650000)
臨床及基礎(chǔ)研究證明,重建皮瓣感覺(jué)具有重要意義[1-3],可明顯減少破潰及感染等遠(yuǎn)期并發(fā)癥,增加皮瓣耐磨性[4]。因其與未重建感覺(jué)皮瓣相比,除了通過(guò)外周途徑機(jī)制,還通過(guò)中央途徑機(jī)制恢復(fù)皮瓣感覺(jué)[5]。目前臨床中重建皮瓣感覺(jué)方法有神經(jīng)植入法及神經(jīng)吻合法,后者其實(shí)為順行吻合皮瓣原近端皮神經(jīng)重建皮瓣感覺(jué)的方法,因?yàn)樯儆心嫘形呛掀ぐ赀h(yuǎn)端皮神經(jīng)重建皮瓣感覺(jué)的報(bào)道。隨著顯微外科的發(fā)展及“追求正?!钡睦砟畹耐茝V,很多皮瓣,如游離的遠(yuǎn)端蒂的小腿后外側(cè)皮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣等,難以采用順行吻合神經(jīng)法重建皮瓣感覺(jué),而逆行吻合神經(jīng)法則很容易。但其能否像前者一樣恢復(fù)皮瓣良好感覺(jué)?為此,本研究建立了該重建皮瓣感覺(jué)方法的動(dòng)物模型,并利用抗NF抗體免疫組化法,在光鏡下觀察皮瓣感覺(jué)神經(jīng)末梢再生情況,從組織形態(tài)學(xué)上觀察該方法的療效,為進(jìn)一步推廣臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。
健康豚鼠100只,雌雄不限,體質(zhì)量為280~320 g,由昆明醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。苯巴比妥鈉(福建省閩東九捷迅藥業(yè)有限公司);4%多聚甲醛(蘇州澤科生物技術(shù)有限公司);蔗糖(Sigma公司,美國(guó));明膠(東莞市新成明膠有限公司);0.01 mmol/L PBS(磷酸鹽緩沖液)溶液(福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司);TritonX-100溶液(Sigma公司,美國(guó));抗神經(jīng)絲鼠單克隆抗體(福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司); 抗鼠抗體(福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司);卵白素溶液(Sigma公司,美國(guó)); DAB顯色試劑盒(武漢博士德公司)。顯微器械(寧波市成和顯微器械廠);顯微鏡(寧波市成和顯微器械廠);冰凍切片機(jī)Leica1950(北京中儀光科科技發(fā)展有限公司);載玻片(福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司);冰箱(青島海爾集團(tuán)公司);光學(xué)顯微鏡(上海富萊光學(xué)科技有限公司)。
1.2.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組 將100只豚鼠按手術(shù)時(shí)對(duì)皮瓣神經(jīng)處理方式,分為A組(逆行吻合神經(jīng)組)、B組(順行吻合神經(jīng)組)、C組(無(wú)神經(jīng)組)、D組(正常組)4組,A、B、C組各隨機(jī)挑選30只豚鼠,D組10只。A組采用逆行吻合皮瓣內(nèi)神經(jīng)重建皮瓣感覺(jué);B組采用順行吻合皮瓣內(nèi)神經(jīng)重建皮瓣感覺(jué);C組切除皮瓣近端長(zhǎng)約1.5 cm神經(jīng);D組直接切取皮瓣行抗神經(jīng)絲抗體免疫組織化學(xué)法檢查。
1.2.2皮瓣設(shè)計(jì)與制作 用苯巴比妥鈉(100 mg/kg)麻醉成功后,剔除豚鼠乳頭以遠(yuǎn)左后肢毛發(fā),聚維酮碘消毒,鋪無(wú)菌巾。以后肢內(nèi)側(cè)中點(diǎn)為蒂部,隱神經(jīng)走形為軸線,設(shè)計(jì)一大小約2.0 cm×2.0 cm隱神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣(圖1A)。按設(shè)計(jì)線切開皮膚,從四周向軸線及蒂部深筋膜層切取皮瓣,顯微鏡下分離,勿損傷隱神經(jīng)伴行動(dòng)靜脈穿向皮瓣內(nèi)的分支,最后皮瓣僅與近端蒂部相連。A組在皮瓣以遠(yuǎn)的軸線上,做一長(zhǎng)約2.2 cm切口,游離出隱神經(jīng)及伴行血管2.2 cm,在其遠(yuǎn)端離斷,血管用9-0顯微縫合線予以結(jié)扎。然后在蒂部游離出隱神經(jīng),予以離斷,將遠(yuǎn)端隱神經(jīng)旋轉(zhuǎn)180度,通過(guò)皮瓣與蒂部隱神經(jīng)近端用10-0顯微縫合線,端端吻合(圖1B、C)。皮瓣遠(yuǎn)側(cè)端所帶神經(jīng)與受區(qū)神經(jīng)吻合的方式稱為逆行吻合。B組皮瓣在蒂部游離出隱神經(jīng),并予以離斷,然后用10-0顯微縫合線,端端吻合(圖1D、E)。皮瓣近側(cè)端所帶神經(jīng)與受區(qū)神經(jīng)吻合的方式稱為順行吻合。C組皮瓣在蒂部游離出一長(zhǎng)約1.5 cm隱神經(jīng),并予以切除(圖1F、G)。D組為直接切取皮瓣行免疫組化檢查。為避免術(shù)后吻合神經(jīng)端端裂開,A、B組用石膏固定術(shù)肢。術(shù)后3 d,每天腹腔注射一次青霉素(10萬(wàn)U)預(yù)防感染治療。為避免外周途徑的長(zhǎng)入,分別在術(shù)后第1、2、3個(gè)月末前2周,在A、B、C組各選取10只豚鼠,消毒鋪單,將A、B、C組皮瓣沿原切口切開至肌層后,縫合切口(圖1H、I、J)。術(shù)后處理同前。然后在術(shù)后第1、2、3個(gè)月末,將各組皮瓣原位游離,行抗神經(jīng)絲抗體免疫組織化學(xué)檢查。
A:皮瓣設(shè)計(jì);B、C:A組方法;D、E:B組方法;F、G:C組方法;H、I、J:將愈合良好的A、B、C組皮瓣沿原切口切開至肌層后,縫合切口;黃色箭頭:神經(jīng)吻合處
圖1實(shí)驗(yàn)中所用手術(shù)方法
A~C:A組、B組及C組1個(gè)月時(shí)神經(jīng)再生情況;D~F:D組神經(jīng)分布情況;G~L:A組、B組及C組2個(gè)月時(shí)神經(jīng)再生情況;M~R:A組、B組及C組3個(gè)月時(shí)神經(jīng)再生情況;藍(lán)色箭頭:神經(jīng)干內(nèi)再生神經(jīng);綠色箭頭:真皮層形成的神經(jīng)網(wǎng)叢;紅色箭頭:毛囊感受器;黃色箭頭:表皮層內(nèi)形成的游離神經(jīng)末梢
圖2各組感覺(jué)末梢術(shù)后1、2、3個(gè)月形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果
1.3.1大體觀察 麻醉后保暖,觀察呼吸及蘇醒狀況。手術(shù)后觀察豚鼠精神及飲食情況,觀察固定肢體石膏是否松動(dòng),皮瓣循環(huán)是否良好,縫合口是否出現(xiàn)感染等征象。
1.3.2感覺(jué)末梢形態(tài)學(xué)觀察 有毛動(dòng)物肢體皮瓣感覺(jué)恢復(fù)的客觀指標(biāo),主要取決于游離神經(jīng)末梢與毛囊感受器(超微結(jié)構(gòu))再生的數(shù)量,與數(shù)量成正比。在觀察有毛動(dòng)物皮膚超微結(jié)構(gòu)的方法中,主要有免疫組化法和改良Biedschowsky銀染法,本研究選擇抗神經(jīng)絲抗體免疫組化法+光鏡觀察豚鼠各種重建感覺(jué)方法的皮瓣的感覺(jué)末梢形態(tài)學(xué)觀察。具體方法步驟如下:(1)離體皮瓣立即放入4%多聚甲醛中固定12 h(4 ℃);(2)侵入20%蔗糖溶液8~12 h脫水處理(4 ℃);(3)樣本做50微米厚冰凍切片,并保持每個(gè)樣本切取量的總長(zhǎng)度為200 mm,載玻片預(yù)先用1∶100的明膠液做防脫片處理;(4)0.01 mmol/L PBS液簡(jiǎn)洗切片;為增加膜通透性,室溫下0.3% TritonX-100溶液孵育0.5 h;(5)用1∶4 000抗NF單克隆抗體4 ℃孵育3 d;(6)1∶150抗鼠抗體室溫6 h;(7)用DAB加強(qiáng)染色法顯色;(8)光鏡下觀察感覺(jué)末梢再生情況,陽(yáng)性神經(jīng)纖維呈藏藍(lán)色束狀或絲狀結(jié)構(gòu),背景呈淡棕色或棕色。
所有豚鼠麻醉后經(jīng)保暖,均順利蘇醒,術(shù)后第2日正常飲食,精神狀況好,所有豚鼠均成活。C組1只豚鼠皮瓣發(fā)生完全壞死,考慮無(wú)穿支血管進(jìn)入皮瓣所致;B組1只豚鼠皮瓣發(fā)生感染,周緣出現(xiàn)壞死;其余豚鼠皮瓣均成活,未發(fā)生感染及壞死。A、B組豚鼠石膏未出現(xiàn)松動(dòng)斷裂,固定有效。
2.2.1術(shù)后1個(gè)月 A組:逆行吻合神經(jīng)反折段已有神經(jīng)纖維再生,但未達(dá)到皮瓣內(nèi)原有神經(jīng)近側(cè)端,皮瓣內(nèi)神經(jīng)末梢潰變,神經(jīng)周圍未見神經(jīng)再生現(xiàn)象(圖2A)。 B組:皮瓣內(nèi)原有新生神經(jīng)纖維長(zhǎng)入,神經(jīng)周圍未見顯著神經(jīng)再生現(xiàn)象,表皮內(nèi)未見游離神經(jīng)末梢及毛囊感受器形成(圖2B)。 C組:皮瓣原有神經(jīng)纖維及神經(jīng)末梢部分潰變,無(wú)再生神經(jīng)纖維形成,神經(jīng)末梢密度較正常降低(圖2C)。D組:皮瓣神經(jīng)干內(nèi)神經(jīng)纖維分布均勻,皮瓣真皮層可見大量神經(jīng)網(wǎng)叢,表皮層可見游離神經(jīng)末梢及毛囊感受器存在(圖2D、E、F)。
2.2.2術(shù)后2個(gè)月 A組:皮瓣內(nèi)原有及反折段神經(jīng)均有新生神經(jīng)纖維長(zhǎng)入,密度較正常稍低,并以神經(jīng)為中心,真皮層可見神經(jīng)網(wǎng)叢,表皮下可見游離神經(jīng)末梢,密度未達(dá)正常,皮瓣周緣未見神經(jīng)再生現(xiàn)象(圖2G、H)。 B組:皮瓣內(nèi)原有新生神經(jīng)纖維密度較術(shù)后1個(gè)月時(shí)明顯增加,神經(jīng)周圍真皮層神經(jīng)網(wǎng)叢形成,表皮可見游離神經(jīng)末梢,密度未達(dá)正常,皮瓣周緣未見神經(jīng)再生現(xiàn)象(圖2I、J)。C組:皮瓣原有神經(jīng)纖維及神經(jīng)末梢完全潰變,無(wú)再生神經(jīng)纖維形成,神經(jīng)末梢密度較正常明顯降低(圖2K、L)。
2.2.3術(shù)后3個(gè)月 A組:皮瓣內(nèi)原有及反折段神經(jīng)新生神經(jīng)纖維完全長(zhǎng)入,橫切面神經(jīng)纖維密度接近正常,除神經(jīng)周圍外,皮瓣周緣真皮層可見神經(jīng)網(wǎng)叢,表皮下可見游離神經(jīng)末梢及毛囊感受器,密度與正常相仿(圖2M、N)。B組:皮瓣內(nèi)原有新生神經(jīng)纖維密度接近正常,皮瓣周圍亦可見真皮層神經(jīng)網(wǎng)叢形成,表皮可見游離神經(jīng)末梢及毛囊感受器,密度與正常相仿(圖2 O、P)。C組:皮瓣原有神經(jīng)纖維及神經(jīng)末梢完全潰變,無(wú)新生神經(jīng)纖維再生,神經(jīng)末梢密度極低,與其他組結(jié)果有明顯區(qū)別(圖2Q、R)。
2001年柴益民等[6]將穿支皮瓣與皮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣原理結(jié)合,提出了動(dòng)脈穿支蒂皮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣的概念。該類皮瓣質(zhì)地適中,不損傷主干血管,皮瓣內(nèi)所帶皮神經(jīng)為重建感覺(jué)創(chuàng)造條件。臨床中在修復(fù)感覺(jué)恢復(fù)要求高的手足部創(chuàng)面時(shí)得到大量運(yùn)用[7-13]。本研究采用腓動(dòng)脈穿支蒂小腿后外側(cè)皮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣游離移植修復(fù)手足部創(chuàng)面時(shí),為更能遵循“受區(qū)修復(fù)重建好,供區(qū)破壞損失少,成活可靠,操作簡(jiǎn)單易行”的皮瓣設(shè)計(jì)原則,本研究多選擇小腿中下段穿支,并向近端設(shè)計(jì)皮瓣,爭(zhēng)取供區(qū)直接縫合或少植皮,減少供區(qū)植皮的并發(fā)癥。此時(shí),要重建皮瓣感覺(jué),因皮瓣近端皮神經(jīng)與穿支血管方向相反,距離遠(yuǎn),不利于順行吻合,臨床中,選擇了逆行吻合法,通過(guò)隨訪,亦取得了良好療效。但查閱文獻(xiàn),缺乏逆行吻合神經(jīng)法重建皮瓣感覺(jué)的基礎(chǔ)研究方面的證據(jù)。
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立逆行吻合神經(jīng)組、順行吻合神經(jīng)組、不吻合神經(jīng)組及正常皮膚組的動(dòng)物模型,再采用抗神經(jīng)絲抗體免疫組化法,光鏡下比較各組結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)采用逆行吻合神經(jīng)法與順行吻合神經(jīng)法重建皮瓣感覺(jué),最終均能形成與人類皮膚感覺(jué)神經(jīng)末梢相似的游離末梢及毛囊感受器,皮瓣有效重建感覺(jué),并以中央途徑的機(jī)制恢復(fù);(2)實(shí)驗(yàn)中排除外周途徑機(jī)制恢復(fù)感覺(jué)的影響后發(fā)現(xiàn),不管是通過(guò)逆行吻合神經(jīng)法還是順行吻合神經(jīng)法,重建皮瓣感覺(jué)的效果均優(yōu)于不吻合神經(jīng)的皮瓣感覺(jué)恢復(fù)效果。證明了逆行吻合神經(jīng)法重建皮瓣感覺(jué)的可行性,彌補(bǔ)了基礎(chǔ)研究的理論基礎(chǔ),可為后期進(jìn)行相關(guān)研究提供理論依據(jù)。更重要的是,為臨床應(yīng)用提供了指導(dǎo)意見:本實(shí)驗(yàn)表明,神經(jīng)纖維不像肢體粗大淺靜脈,存在某種阻礙逆行傳導(dǎo)的因素,而像電線,不管從那端通電,都可以傳輸軸漿流,到達(dá)終末感受器,形成有效感覺(jué)。因此對(duì)于臨床中需重建感覺(jué)的皮瓣,如臨床使用較多的蒂部設(shè)計(jì)在皮瓣遠(yuǎn)端的腓動(dòng)脈穿支小腿后外側(cè)皮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣,因解剖原因及美觀要求,難以采用順行吻合神經(jīng)法重建皮瓣感覺(jué),有上述結(jié)論,可以果斷選擇逆行吻合神經(jīng)法重建皮瓣感覺(jué),去避開解剖限制及達(dá)到美觀要求。臨床中,經(jīng)常遇到受區(qū)所需皮瓣修復(fù)的面積大,通過(guò)單一吻合神經(jīng)難以讓皮瓣所有區(qū)域獲得感覺(jué)恢復(fù),為減少術(shù)后并發(fā)癥,應(yīng)將皮瓣內(nèi)皮神經(jīng)走形部分設(shè)計(jì)在關(guān)鍵區(qū),如易受壓及受摩擦的區(qū)域;為盡量擴(kuò)大感覺(jué)恢復(fù)面積,應(yīng)將皮瓣內(nèi)皮神經(jīng)走形部分設(shè)計(jì)在受區(qū)缺乏神經(jīng)分布的區(qū)域,離皮神經(jīng)支配部位較遠(yuǎn)的皮瓣部分設(shè)計(jì)在神經(jīng)分布豐富的區(qū)域。對(duì)于臨床中皮瓣難通過(guò)外周途徑機(jī)制獲得感覺(jué),如皮瓣較大較厚,創(chuàng)基缺乏神經(jīng)[14],而受區(qū)又需較好感覺(jué)恢復(fù)情況下,選擇逆行或順行吻合皮瓣內(nèi)神經(jīng)至關(guān)重要,應(yīng)作為術(shù)前計(jì)劃的重要部分。
(1)選擇建模動(dòng)物時(shí),應(yīng)以性情溫和,便于術(shù)后觀察皮瓣,神經(jīng)有合適直徑,便于術(shù)中吻合,保證手術(shù)效果為原則。豚鼠滿足上訴條件,且價(jià)格適中,所以我們選擇其為建模動(dòng)物,大白鼠及小白鼠因性情差及個(gè)體小而不適合。(2)切取豚鼠隱神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管皮瓣時(shí),術(shù)中探查見后肢上1/2段隱神經(jīng)伴行血管穿支少或缺如,設(shè)計(jì)皮瓣時(shí)蒂部應(yīng)該選擇在后肢中段以遠(yuǎn),以確保皮瓣循環(huán)。(3)豚鼠行走過(guò)程中,隨著關(guān)節(jié)的位移,神經(jīng)吻合口可能發(fā)生斷裂,影響手術(shù)療效,因此,固定術(shù)肢關(guān)節(jié)對(duì)確保手術(shù)效果至關(guān)重要。(4)切取樣本行抗神經(jīng)絲抗體免疫組化法檢查前2周,切開原皮瓣周緣具有必要性,因?yàn)閷?duì)于豚鼠厚度較薄面積較小的皮瓣,本身通過(guò)外周途徑亦可恢復(fù)良好感覺(jué)恢復(fù)[15]。術(shù)前2周切開皮緣,可減少外周途徑產(chǎn)生的影響。
本實(shí)驗(yàn)僅做到定性分析,未行定量及統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,無(wú)法確定逆行吻合法與順行吻合法孰優(yōu)孰劣,無(wú)法確定它們重建的結(jié)果與正常皮膚的差異大小。且神經(jīng)末梢形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)方法單一,降低了可信度。下一步,將采用多種對(duì)神經(jīng)末梢形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)方法,并增加對(duì)其功能性的研究,定量分析其可行性。