先天性小耳畸形是继唇、腭裂之后最为常见的先天性面部畸形,也是导致面部不对称的最常见的先天性畸形。小耳畸形发生后严重影响患者外观及心理,而其主要的治疗方法为外耳再造术[2-8]。
耳再造术的关键是解决耳支架的成形和耳支架的覆盖这两个问题。耳支架可分为分体支架和全立体支架[9],全立体支架对支架覆盖要求比较高。在临床应用耳后延迟皮瓣覆盖立体支架行外耳再造中发现,少部分延迟皮瓣边缘仍有坏死出现,影响手术效果。皮瓣的延迟时间一般在3周左右,有少数患者在3周左右因感冒等各种原因需推迟手术时间,但延迟皮瓣到4周左右容易变硬,与基底组织形成瘢痕粘连,严重影响耳再造手术效果。因此,如何减少皮瓣边缘坏死,如何缩短延迟皮瓣的血运重建时间,如何减少延迟皮瓣与基底的瘢痕粘连,均是临床需要解决的问题。临床需要探索一种在保障皮瓣血运的前提下,进一步缩短手术间隔时间并减少皮瓣与基底间瘢痕粘连的方法。
在整形外科领域高压氧常被用于皮片移植、皮瓣移植术后及慢性创面的治疗。大量研究表明高压氧能有效减少皮瓣的坏死,提高皮瓣的存活率。RICHARDS等[16]发现在大鼠背部带蒂皮瓣断蒂前后应用高压氧治疗,皮瓣的存活率为69.19%和71.22%,明显高于未行高压氧治疗对照组(27.9%),说明高压氧能显著提高皮瓣的存活率。戚征等[17]实验说明高压氧预处理同样能促进皮瓣存活。
高压氧主要通过减轻皮瓣因缺氧引起的组织损伤、加强成纤维细胞的功能及促进胶原的合成、促进血管新生、减少皮瓣的缺血再灌注损伤来减少皮瓣坏死,提高皮瓣成活率[18]。PHILLIPS[19]认为皮瓣移植后组织存在血流灌注减少和缺氧,通过高压氧治疗使血液中溶解的游离氧增多,加强了皮瓣的供氧。在高压氧环境下氧的有效弥散半径扩大,血液中的氧分压增高,而组织间缺氧,形成压力差,使氧气向缺氧组织移动,最后升高皮瓣组织的氧分压。组织的氧储量增高,可减轻术后因缺乏血流灌注而造成的持续性缺氧状态,促进皮瓣成活。HONG等[20]认为细胞间黏附分子是引起白细胞黏附的重要原因,而高压氧治疗可减少其在缺血再灌注损伤中的表达,减轻组织因缺血再灌注引起的损伤。HUNT等[21]认为皮瓣术后组织氧分压水平对血管新生有重要意义。吴琍等[10]认为高压氧可以增加组织血管内皮生长因子的表达,促进新生血管生成,并为组织细胞提供相对充足的氧供,促进血管生成以及组织再生。高压氧治疗使皮瓣术后的组织氧分压升高,促进了组织中胶原的合成和毛细血管的新生,加强术后皮瓣的血运,减少皮瓣的坏死。
以上研究表明高压氧治疗可有效提高皮瓣的存活,由此推测高压氧也可提高耳再造过程中耳后延迟皮瓣的存活。但是关于高压氧治疗能否减少皮瓣与基底的瘢痕粘连、能否缩短延迟皮瓣血运重建时间尚未有文献报道。为明确高压氧治疗对延迟皮瓣与基底部瘢痕粘连、血运重建的影响,进行了以下研究。
3.1 高压氧治疗对大鼠延迟皮瓣与基底部组织瘢痕粘连的影响 经典的创面伤口愈合可分为3个不同但重叠的阶段,分别为炎症阶段、增殖阶段和重塑阶段。该研究发现高压氧治疗组皮瓣术后皮下组织水肿较对照组减轻,组织炎性细胞浸润少,表明高压氧可以减弱皮瓣术后的炎症反应,减轻皮瓣术后水肿。术后21 d可见高压氧治疗组皮瓣较对照组质地软,活动度好,皮瓣基底部成纤维细胞较少,排列较整齐,基底部组织密度较小、组织间粘连较轻;对照组基底部成纤维细胞较多,胶原致密,排列紊乱,漩涡状或结节状排列分布;术后21 d高压氧治疗组基底部组织瘢痕粘连厚度小于对照组。
在伤口愈合增殖和重塑过程中起主要作用的胶原为Ⅰ型和Ⅲ型,而它们的数量、比例与瘢痕组织的成熟、塑形、挛缩等过程密切相关[22-23]。研究表明组织中Ⅰ型与Ⅲ型胶原比例随瘢痕增生程度增强而增高。该研究通过组织切片特殊染色后发现高压氧治疗组Ⅰ/Ⅲ型胶原比值较对照组低,这表明高压氧治疗组术后瘢痕反应较对照组轻。
这些结果表明高压氧治疗可减轻大鼠背部模拟人耳再造皮瓣的术后水肿,减弱皮瓣术后的炎症反应,减少基底瘢痕组织厚度,降低瘢痕组织的Ⅰ/Ⅲ型胶原比值,减轻延迟皮瓣与基底部的瘢痕组织粘连,这提示将高压氧治疗应用于临床耳再造中,可能有减轻耳后延迟皮瓣与基底部组织瘢痕粘连的作用。
3.2 高压氧治疗对大鼠延迟皮瓣血运重建的影响 延迟皮瓣是指通过皮瓣延迟术后获得更有血运保障的皮瓣。皮瓣延迟术是切开拟转移皮瓣的两个边或三个边,使皮瓣内的血管发生符合血供需要方向的变化,同时使血管扩张,增加侧支血液循环,以确保皮瓣转移后的血供。皮瓣的这种血管变化在延迟术后即开始,至10-14 d逐渐成熟[24]。
延迟皮瓣术后的血运变化可以分成早期阶段和晚期阶段。早期阶段其血管变化主要包括交感神经纤维横断引起的血管扩张、Choke血管(皮瓣动静脉交通支)的扩张及其血流方向的改变以及局部代谢途径的改变[25];晚期阶段的血管变化主要是新血管的生成。细胞因子及生长因子如碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子等引发局部血管扩张和血管通透性增高,活化内皮细胞与基底膜降解,刺激内皮细胞迁移增殖与形成毛细血管芽,最终形成新的血管[14,26-27]。
关于延迟术后何时适合再次手术,许多学者有过研 究[28-30]。皮瓣延迟后何时行再次转移与实验使用的动物、皮瓣的形状、皮瓣的类型、评价延迟效果的指标以及实验的观察期长短有关。
该研究中观察到两组皮瓣的血流量均在术后1 d明显降低,高压氧治疗组在术后各个观察时间点皮瓣远端血流量均高于对照组(P < 0.05)。高压氧治疗组血流量在术后(10.28± 1.25) d时达到最大值,而对照组在术后(13.90±2.24) d达到最大值,两组间差异有显著性意义(P < 0.05)。术后1 d皮瓣血管数两组差异不大,术后第7,14,21天高压氧治疗组血管数高于对照组(P < 0.05)。两组皮瓣血管管径均在术后1 d最小,在术后14 d最大,高压氧治疗从术后1 d开始血管管径大于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05)。两组皮瓣血管内皮生长因子阳性细胞数均在术后1 d即开始升高,在术后14 d时到达最大值,高压氧治疗组在术后各个观察时间点血管内皮生长因子阳性细胞数均高于对照组,差异有显著性意义(P < 0.05)。
以上的这些结果表明高压氧治疗能增加延迟皮瓣术后轴向的血管数、增加轴向血管的管径,加强延迟皮瓣轴向的血流,缩短了血运重建的时间。作者推断高压氧加速延迟皮瓣的血运重建主要是通过增加皮瓣血管内皮生长因子表达,促进血管生成,以及减弱延迟术后因缺血、缺氧导致的局部代谢改变对血管的收缩及损伤作用,加强血管扩张,增加皮瓣血流量。高压氧治疗能加速大鼠背部延迟皮瓣术后的血运重建,缩短延迟皮瓣术后达到最大血流量所需要的时间。
综上所述,高压氧治疗能减轻大鼠背部延迟皮瓣与基底部的瘢痕粘连、缩短术后延迟皮瓣的血运重建时间,为解决临床上延迟皮瓣法耳再造术中存在的部分延迟皮瓣边缘坏死、皮瓣与基底的瘢痕粘连、两次手术间隔时间仍较长等问题,提供了一种可能的方法。但高压氧是否对人耳后延迟皮瓣产生类似的作用尚需进一步验证。相信随着研究的不断深入,高压氧治疗与延迟皮瓣法耳再造术联合,将在临床上获得更广泛的应用,取得更好的治疗效果。
中国组织工程研究杂志出版内容重点:组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程