皮肤撕脱伤撕脱皮瓣微血管铸型的扫描电镜观察
作者：郭杰 李 江 鲁开化 郭树忠 夏双印
单位：郭杰 夏双印 哈尔滨医科大学附属第二医院整形外科(哈尔滨，150086)；李江 鲁开化 郭树忠 第四军医大学附属西京医院整形外科
关键词：撕脱皮瓣；血管铸型；电镜
中国修复/990215 【摘 要】 目的 探讨皮肤撕脱伤撕脱皮瓣坏死机理。方法 以猪为实验动物，在后肢形成撕脱和常规岛状皮瓣，采用血管铸型方法，在扫描电镜下观察撕脱皮瓣微血管铸型。结果 在撕脱皮瓣组织内存在三种特征性改变，血管断裂、完全性血栓和不完全性血栓形成。当这三种改变存在过多时，皮瓣坏死，反之可以成活。结论 皮瓣坏死与微小血管内皮结构损伤的范围和类型有关，预测撕脱皮瓣活力最重要依据应是内皮的损伤程度。
OBSERVATION OF MICROVASCULAR CASTING OF AVULSION INJURIED SKIN FLAP UNDER ELECTRON MICROSCOPE
, 百拇医药
GUO Jie, LI Jiang, LU Kai-hua, et al.
Department of Plastic Surgery, The 2nd Affiliated Hospital of Haerbin Medical College. Haerbin Heilongjiang, P.R.China 150086
【Abstract】 Objective To investigate the mechanism of necrosis of avulsion injuried skin flap.Methods Six swine were used. An avulsed skin flap and traditional island flap were made on each hind leg of the swine respectively, and the latter was used as control. Then the microvascular casting of each flap was made routinely immediately following the injury and 72 hours later, and the vascular casting were observed under electron microscopic scanning.Results There were three characteristic changes in the avulsed skin flap: tearing of blood vessels, formation of complete thrombosis and incomplete thrombosis. If these changes were excessive in the avulsed flap, then the necrosis was the result, otherwise, the flap survived.Conclusion The necrosis of avulsed flap was related to the type and extent of the damage of microvascular endothelial structure. So the degree of endothelial damage was the keypoint in the viability of avulsed flap.
, 百拇医药
【Key words】 Avulsed skin flap Microvascular casting Electron microscopic scanning
Foundation item: Natural Sciences Foundation of China (39470705)
1970年Jankus等首次应用扫描电镜分析腐蚀标本，为血管内皮结构及微血管铸型的研究提供了较理想的手段。许多学者已开展了对皮肤及皮瓣的血管构筑的研究[1～3]，但有关撕脱皮瓣微血管构筑的研究尚未见报道。我们的实验为探讨皮肤撕脱伤后皮瓣坏死机理，采用了血管铸型，并在扫描电镜下对猪后肢皮肤撕脱伤撕脱皮瓣微血管进行观察，报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物及模型制备
, http://www.100md.com
取健康白色小猪6头，体重15～20 kg，伤(术)前禁食过夜，自由饮水。麻醉后，采用本室模拟交通事故伤研制的皮肤撕脱伤模型机[4]，在速度24.13(km/h)，冲击力2 741.5(N)条件下，碾压猪后肢单侧形成皮肤撕脱伤，挤压区制作4 cm×12 cm撕脱岛状皮瓣为实验侧；另一侧制作相同大小的岛状皮瓣作对照。分别在术后立即及72小时，切取皮瓣制作血管铸型。
1.2 单体洗涤，预聚及贮存
将市售瓶装甲基丙烯酸甲酯单体与3% NaOH溶液等体积置于分液漏斗内混合洗涤三次，以除去阻聚剂对苯二酚。放掉洗涤液，更换蒸馏水充分洗涤，去除NaOH。在洗涤后的单体中放入适量的分子筛，静置12小时，以吸取残留水分。按液体总量的6%加入过氧化苯甲酰(引发剂)混合后置入锥形瓶中，再加入适量油溶红染料，于(80±1)℃水浴中加温6～8分钟，感到瓶锥发热，液体稠至30%水甘油浓度(挂壁)时，立即置入凉水中降温冷却，4℃冰箱贮存。
, 百拇医药
1.3 血管铸型的制作
用肝素生理盐水和甲基丙烯酸甲酯单体将撕脱岛状皮瓣和常规岛状皮瓣血管中的血液冲洗干净，然后按1%的比例，将二甲基对苯胺(促进剂)混入已经过预聚的甲基丙烯酸甲酯中，搅拌溶解后，用注射器在一定压力下注入皮瓣动脉内。灌注时注意观察皮瓣边缘及内面的小渗出点，以了解灌注情况。最远端渗出点和蒂部静脉均有红色油性预聚体溢出后，结扎静脉，再补注少量预聚体使血管充盈完全，最后结扎动脉。约10分钟后，皮瓣开始变硬，室温下静置3天，以确保聚合完全。然后浸入38%的浓盐酸溶液中腐蚀1周，其间更换腐蚀液三次，反复用缓流水将腐蚀组织冲洗干净，干燥箱烘干后便获得完整的皮瓣血管铸型标本。
1.4 血管铸型扫描电镜标本制作
将挤压区典型部位切取1 cm×1 cm×0.3 cm大小的干燥标本粘贴于样品托上，置于离子测射仪内作离子镀膜处理。然后在扫描电镜下观察皮瓣的血管铸型。
, 百拇医药
2 结果
2.1 皮瓣大体观察
对照侧皮瓣血运良好，色泽红润，远端色泽较暗，72小时皮瓣远端边缘有部分坏死。实验侧皮瓣近端血运良好，色泽正常，由近及远颜色逐渐变暗，远端紫绀，72小时皮瓣远端已坏死。
2.2 铸型血管大体观察
对照侧皮瓣各级铸型血管效果良好。铸型血管分布于整个皮瓣，由近及远逐渐稀疏，呈网状，迂曲，随术后时间延长，血管只能分布多半个皮瓣，皮瓣远端血管渐稀疏。实验侧皮瓣早期铸型血管分布于整个皮瓣，有连续性中断，可见铸型剂渗漏成片状，随伤后时间推移，皮瓣远端坏死，铸型血管分布于半个皮瓣，形成不规则的铸型稀疏带(图1、2)。
图1 对照侧皮瓣血管铸型标本
, http://www.100md.com
Fig 1 The vascular casting of flap on contral side
图2 实验侧皮瓣血管铸型标本
Fig 2 The vascular casting of flap on experimental side
2.3 扫描电镜
2.3.1 测量观察 微小铸型血管直径在10～17 μm以上，少数微小铸型血管直径为5～10 μm。说明铸型剂可充填到内径为10～17 μm的微小动脉和少数内径为5～10 μm的微小动脉。直径为5～17 μm范围的微小铸型血管的盲端为正常结构，是铸型剂充填终止部位。
2.3.2 实验侧皮瓣铸型血管观察 早期有不定形铸型剂团块，其它铸型血管表面光滑；伤后72小时，可见较大铸型血管突然中断，粗大铸型血管中途突然变细，铸型血管表面粗糙和鼠咬状缺损。说明撕脱皮瓣早期有血管断裂，晚期有完全性血栓、环形血栓、片状附壁血栓和微小附壁血栓形成(图3)。
, http://www.100md.com
2.3.3 对照侧皮瓣铸型血管观察 早期铸型血管表面光滑，连续性好，为正常网状结构；伤后72小时，皮瓣成活区远端有较大铸型血管突然中断和粗大铸型血管中途变细，其它铸型血管正常。说明皮瓣成活区远端粗大铸型血管内有完全性和不完全性血栓形成(图4)。
图3 实验侧72小时皮瓣血管铸型标本(SEM×35) 图4 对照侧72小时皮瓣血管铸型标本(SEM×34)
Fig 3 The vascular casting of flap on experimental side, 72 hours after operation (SEM ×35) Fig 4 The vascular casting of flap of contral side, 72 hours after operation (SEM ×34)
, http://www.100md.com
3 讨论
我们采用的血管铸型剂纯度高，按规定程序操作能获得理想的聚合时相，即：铸型剂在完全充满小动脉(外径60～1 000 μm)和微小动脉(外径<60 μm)后开始高速聚合，铸型效果非常好，聚合物精密地复制了血管内壁和血管网络的大体概貌。利用此技术研究撕脱皮瓣内血管系统的总体结构和管腔结构，我们发现成活组织内有三种特征性改变：血管断裂、完全性血栓和不完全性血栓形成，这为阐述撕脱皮瓣坏死与成活的机理提供了微细解剖学证据。在撕脱皮瓣某一部位，当这三种改变存在过多时，其结局必然是坏死，当这三种改变不多时，皮瓣可以成活。但成活的实验侧皮瓣和对照侧皮瓣的内部血管结构有区别，前者的血管损伤性改变存在于整个成活区，后者的血管损伤性改变只存在于坏死组织交界区。提示皮瓣坏死与血管损伤的范围和类型有关，实验侧皮瓣的成活在血管解剖学上不同于对照侧皮瓣的成活，其继发坏死与微小血管内皮结构的损伤破坏有直接关系。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39470705)
4 参考文献
[1] 柏树令，李 吉.小腿后部皮瓣的微细血管构筑.解剖学通报，1983；6(1)：334
[2] 毛增荣.皮瓣的血管构筑.解剖学通报，1984；7(2)：138
[3] 钟世镇.显微外科解剖学基础.北京：科学出版社，1995：154～156
[4] 郭 杰，鲁开化，郭树忠，等.皮肤撕脱伤模型机的研制.第四军医大学学报，1997；18(2)：176, http://www.100md.com
单位：郭杰 夏双印 哈尔滨医科大学附属第二医院整形外科(哈尔滨，150086)；李江 鲁开化 郭树忠 第四军医大学附属西京医院整形外科
关键词：撕脱皮瓣；血管铸型；电镜
中国修复/990215 【摘 要】 目的 探讨皮肤撕脱伤撕脱皮瓣坏死机理。方法 以猪为实验动物，在后肢形成撕脱和常规岛状皮瓣，采用血管铸型方法，在扫描电镜下观察撕脱皮瓣微血管铸型。结果 在撕脱皮瓣组织内存在三种特征性改变，血管断裂、完全性血栓和不完全性血栓形成。当这三种改变存在过多时，皮瓣坏死，反之可以成活。结论 皮瓣坏死与微小血管内皮结构损伤的范围和类型有关，预测撕脱皮瓣活力最重要依据应是内皮的损伤程度。
OBSERVATION OF MICROVASCULAR CASTING OF AVULSION INJURIED SKIN FLAP UNDER ELECTRON MICROSCOPE
, 百拇医药
GUO Jie, LI Jiang, LU Kai-hua, et al.
Department of Plastic Surgery, The 2nd Affiliated Hospital of Haerbin Medical College. Haerbin Heilongjiang, P.R.China 150086
【Abstract】 Objective To investigate the mechanism of necrosis of avulsion injuried skin flap.Methods Six swine were used. An avulsed skin flap and traditional island flap were made on each hind leg of the swine respectively, and the latter was used as control. Then the microvascular casting of each flap was made routinely immediately following the injury and 72 hours later, and the vascular casting were observed under electron microscopic scanning.Results There were three characteristic changes in the avulsed skin flap: tearing of blood vessels, formation of complete thrombosis and incomplete thrombosis. If these changes were excessive in the avulsed flap, then the necrosis was the result, otherwise, the flap survived.Conclusion The necrosis of avulsed flap was related to the type and extent of the damage of microvascular endothelial structure. So the degree of endothelial damage was the keypoint in the viability of avulsed flap.
, 百拇医药
【Key words】 Avulsed skin flap Microvascular casting Electron microscopic scanning
Foundation item: Natural Sciences Foundation of China (39470705)
1970年Jankus等首次应用扫描电镜分析腐蚀标本，为血管内皮结构及微血管铸型的研究提供了较理想的手段。许多学者已开展了对皮肤及皮瓣的血管构筑的研究[1～3]，但有关撕脱皮瓣微血管构筑的研究尚未见报道。我们的实验为探讨皮肤撕脱伤后皮瓣坏死机理，采用了血管铸型，并在扫描电镜下对猪后肢皮肤撕脱伤撕脱皮瓣微血管进行观察，报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物及模型制备
, http://www.100md.com
取健康白色小猪6头，体重15～20 kg，伤(术)前禁食过夜，自由饮水。麻醉后，采用本室模拟交通事故伤研制的皮肤撕脱伤模型机[4]，在速度24.13(km/h)，冲击力2 741.5(N)条件下，碾压猪后肢单侧形成皮肤撕脱伤，挤压区制作4 cm×12 cm撕脱岛状皮瓣为实验侧；另一侧制作相同大小的岛状皮瓣作对照。分别在术后立即及72小时，切取皮瓣制作血管铸型。
1.2 单体洗涤，预聚及贮存
将市售瓶装甲基丙烯酸甲酯单体与3% NaOH溶液等体积置于分液漏斗内混合洗涤三次，以除去阻聚剂对苯二酚。放掉洗涤液，更换蒸馏水充分洗涤，去除NaOH。在洗涤后的单体中放入适量的分子筛，静置12小时，以吸取残留水分。按液体总量的6%加入过氧化苯甲酰(引发剂)混合后置入锥形瓶中，再加入适量油溶红染料，于(80±1)℃水浴中加温6～8分钟，感到瓶锥发热，液体稠至30%水甘油浓度(挂壁)时，立即置入凉水中降温冷却，4℃冰箱贮存。
, 百拇医药
1.3 血管铸型的制作
用肝素生理盐水和甲基丙烯酸甲酯单体将撕脱岛状皮瓣和常规岛状皮瓣血管中的血液冲洗干净，然后按1%的比例，将二甲基对苯胺(促进剂)混入已经过预聚的甲基丙烯酸甲酯中，搅拌溶解后，用注射器在一定压力下注入皮瓣动脉内。灌注时注意观察皮瓣边缘及内面的小渗出点，以了解灌注情况。最远端渗出点和蒂部静脉均有红色油性预聚体溢出后，结扎静脉，再补注少量预聚体使血管充盈完全，最后结扎动脉。约10分钟后，皮瓣开始变硬，室温下静置3天，以确保聚合完全。然后浸入38%的浓盐酸溶液中腐蚀1周，其间更换腐蚀液三次，反复用缓流水将腐蚀组织冲洗干净，干燥箱烘干后便获得完整的皮瓣血管铸型标本。
1.4 血管铸型扫描电镜标本制作
将挤压区典型部位切取1 cm×1 cm×0.3 cm大小的干燥标本粘贴于样品托上，置于离子测射仪内作离子镀膜处理。然后在扫描电镜下观察皮瓣的血管铸型。
, 百拇医药
2 结果
2.1 皮瓣大体观察
对照侧皮瓣血运良好，色泽红润，远端色泽较暗，72小时皮瓣远端边缘有部分坏死。实验侧皮瓣近端血运良好，色泽正常，由近及远颜色逐渐变暗，远端紫绀，72小时皮瓣远端已坏死。
2.2 铸型血管大体观察
对照侧皮瓣各级铸型血管效果良好。铸型血管分布于整个皮瓣，由近及远逐渐稀疏，呈网状，迂曲，随术后时间延长，血管只能分布多半个皮瓣，皮瓣远端血管渐稀疏。实验侧皮瓣早期铸型血管分布于整个皮瓣，有连续性中断，可见铸型剂渗漏成片状，随伤后时间推移，皮瓣远端坏死，铸型血管分布于半个皮瓣，形成不规则的铸型稀疏带(图1、2)。
图1 对照侧皮瓣血管铸型标本
, http://www.100md.com
Fig 1 The vascular casting of flap on contral side
图2 实验侧皮瓣血管铸型标本
Fig 2 The vascular casting of flap on experimental side
2.3 扫描电镜
2.3.1 测量观察 微小铸型血管直径在10～17 μm以上，少数微小铸型血管直径为5～10 μm。说明铸型剂可充填到内径为10～17 μm的微小动脉和少数内径为5～10 μm的微小动脉。直径为5～17 μm范围的微小铸型血管的盲端为正常结构，是铸型剂充填终止部位。
2.3.2 实验侧皮瓣铸型血管观察 早期有不定形铸型剂团块，其它铸型血管表面光滑；伤后72小时，可见较大铸型血管突然中断，粗大铸型血管中途突然变细，铸型血管表面粗糙和鼠咬状缺损。说明撕脱皮瓣早期有血管断裂，晚期有完全性血栓、环形血栓、片状附壁血栓和微小附壁血栓形成(图3)。
, http://www.100md.com
2.3.3 对照侧皮瓣铸型血管观察 早期铸型血管表面光滑，连续性好，为正常网状结构；伤后72小时，皮瓣成活区远端有较大铸型血管突然中断和粗大铸型血管中途变细，其它铸型血管正常。说明皮瓣成活区远端粗大铸型血管内有完全性和不完全性血栓形成(图4)。
图3 实验侧72小时皮瓣血管铸型标本(SEM×35) 图4 对照侧72小时皮瓣血管铸型标本(SEM×34)
Fig 3 The vascular casting of flap on experimental side, 72 hours after operation (SEM ×35) Fig 4 The vascular casting of flap of contral side, 72 hours after operation (SEM ×34)
, http://www.100md.com
3 讨论
我们采用的血管铸型剂纯度高，按规定程序操作能获得理想的聚合时相，即：铸型剂在完全充满小动脉(外径60～1 000 μm)和微小动脉(外径<60 μm)后开始高速聚合，铸型效果非常好，聚合物精密地复制了血管内壁和血管网络的大体概貌。利用此技术研究撕脱皮瓣内血管系统的总体结构和管腔结构，我们发现成活组织内有三种特征性改变：血管断裂、完全性血栓和不完全性血栓形成，这为阐述撕脱皮瓣坏死与成活的机理提供了微细解剖学证据。在撕脱皮瓣某一部位，当这三种改变存在过多时，其结局必然是坏死，当这三种改变不多时，皮瓣可以成活。但成活的实验侧皮瓣和对照侧皮瓣的内部血管结构有区别，前者的血管损伤性改变存在于整个成活区，后者的血管损伤性改变只存在于坏死组织交界区。提示皮瓣坏死与血管损伤的范围和类型有关，实验侧皮瓣的成活在血管解剖学上不同于对照侧皮瓣的成活，其继发坏死与微小血管内皮结构的损伤破坏有直接关系。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39470705)
4 参考文献
[1] 柏树令，李 吉.小腿后部皮瓣的微细血管构筑.解剖学通报，1983；6(1)：334
[2] 毛增荣.皮瓣的血管构筑.解剖学通报，1984；7(2)：138
[3] 钟世镇.显微外科解剖学基础.北京：科学出版社，1995：154～156
[4] 郭 杰，鲁开化，郭树忠，等.皮肤撕脱伤模型机的研制.第四军医大学学报，1997；18(2)：176, http://www.100md.com