斷肢保護(hù)及再植后防治缺血再灌注損傷的研究進(jìn)展

孫海波,潘進(jìn)社

(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院創(chuàng)傷急救中心,河北石家莊 050051)

隨著顯微外科技術(shù)及設(shè)備的迅速發(fā)展,斷肢再植成活率不斷提高,但是如何保存離斷肢體并延長(zhǎng)再植時(shí)限,更好地恢復(fù)再植后肢體功能,仍是顯微外科有待解決的問(wèn)題。斷肢缺血損傷和再植后的再灌注損傷是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程,研究斷肢保護(hù)是再植的基礎(chǔ),研究再灌注損傷是斷肢保護(hù)的延續(xù),兩者不可分離。

1 單純低溫保存法

低溫保存可以減慢缺血損傷中細(xì)胞代謝速率以及能量消耗,減少三磷酸腺苷代謝廢物的積聚性損傷,減緩細(xì)胞內(nèi)酶對(duì)組織細(xì)胞破壞的速度。有作者利用 P31磁共振波譜技術(shù)發(fā)現(xiàn),將鼠骨骼肌標(biāo)本分別保存在低溫和室溫下,二者三磷酸腺苷含量的減少在缺血前后均有明顯差異,但是低溫組能量消耗遠(yuǎn)比室溫組小得多。

Allen首次報(bào)道低溫對(duì)斷肢的保護(hù)作用,認(rèn)為保護(hù)斷肢的最適溫度是不引起凍傷的最低溫度,并且用紗布包裹斷肢裝入塑料袋內(nèi),直接浸入冰浴中,此方法被大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)同。Liu等[1]利用電鏡動(dòng)態(tài)觀察缺血后兔骨骼肌的變性過(guò)程,并根據(jù)缺血后線粒體動(dòng)態(tài)變化來(lái)判定骨骼肌不可逆變性的時(shí)間點(diǎn),研究認(rèn)為 4℃時(shí)缺血后 50 h骨骼肌可發(fā)生不可逆變性,6℃的時(shí)限為28h。Ward等[2]制作大鼠后肢溫缺血模型,用顯微鏡觀察活體大鼠趾長(zhǎng)伸肌的毛細(xì)血管后微靜脈的動(dòng)態(tài)變化,發(fā)現(xiàn) 10℃低溫可以減輕微循環(huán)滲出,并且與血紅素氧化酶和一氧化氮合酶有聯(lián)合作用而減輕缺血再灌注損傷。Mowlavi等[3]通過(guò)鼠股薄肌缺血模型發(fā)現(xiàn)低溫組保存的肌肉活力明顯好于對(duì)照組,且腫脹程度大大減小。 Akahane等[4]將大鼠后肢離斷后在4℃低溫中保存6 h后再植,發(fā)現(xiàn)其肌肉活力恢復(fù)較好。 Heijden等[5]將大鼠分為單純低溫組和利用UW液或HTK液的低溫灌注組,在4℃低溫中保存16h,通過(guò)對(duì)比細(xì)胞結(jié)構(gòu)、濕干比及肌肉最大收縮力等指標(biāo)發(fā)現(xiàn)二者沒(méi)有顯著差別,認(rèn)為低溫是保存斷肢的較好方法。 Ahmet等[6]將大鼠隨機(jī)分為 4組,除對(duì)照組外的其余 3組分別于缺血期、再灌注期和缺血再灌注全程將大鼠的股薄肌放入10℃低溫中保存,通過(guò)濕干比和激活白細(xì)胞的數(shù)目得出低溫在缺血-再灌注的全程中都具有保護(hù)性作用。

2 低溫加灌注液保存

有學(xué)者認(rèn)為良好灌注液的成分應(yīng)具備如下特性。a)減輕由于低溫保存導(dǎo)致的細(xì)胞水腫;b)防止細(xì)胞的酸化作用;c)防止灌洗保存過(guò)程中細(xì)胞間隙膨脹;d)防止再灌注損傷時(shí)氧自由基的損傷;e)提供再生高能磷酸化合物的底物;f)保持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。近年來(lái)研制的很多灌注液如 EC液、UW液、HTK液、CEL液等應(yīng)用于臨床,并與低溫聯(lián)合保存斷肢取得較好的效果。

Bastiaanse等[7]通過(guò)活體顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)微循環(huán)在 4℃HTK液中保存的提睪肌再植后微循環(huán)復(fù)流良好,水腫明顯減輕,保護(hù)作用明顯好于生理鹽水組,且保存最長(zhǎng)時(shí)限可達(dá)24 h。Wagh等[8]將大鼠分為低溫對(duì)照組、低溫鹽水灌注組、和低溫改良 UW液灌注組,缺血24h再灌注24h后,發(fā)現(xiàn)三組腓腸肌肌皮瓣的活力分別為原來(lái)的 26%、28%和 33%,認(rèn)為用改良低溫 UW液灌注可以有效減輕低溫對(duì)斷肢的損傷。Kingston等[9]利用鼠后肢缺血再灌注模型,發(fā)現(xiàn)?；撬峥蓪?duì)肌肉的強(qiáng)直收縮力起到保護(hù)作用。Wang等[10]制作大鼠后肢缺血再灌注損傷模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn) UW液組再灌注2 h后血清中肌酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶及乳酸脫氫酶明顯低于對(duì)照組,再灌注4h、6h兩者沒(méi)有顯著差別;骨骼肌中超氧化物歧化酶和三磷酸腺苷酶再灌注 4h內(nèi)與對(duì)照組有顯著差別,6h沒(méi)有顯著差別。而在UW液中加入丹參酮后以上時(shí)間段的各個(gè)指標(biāo)均與對(duì)照組有明顯差別,因此 UW液中加入丹參酮可有效減輕缺血再灌注損傷。

在灌注液中加入諸如甘露醇、激素、肝素、維生素 C與維生素 E等可以有效改善組織的缺血再灌注損傷。

3 離斷肢體暫時(shí)性異位寄養(yǎng)再回植技術(shù)

暫時(shí)性異位寄養(yǎng)再回植技術(shù)是一項(xiàng)特別適用于急診手術(shù)的新技術(shù),一方面離斷肢體通過(guò)異位再植縮短缺血時(shí)間,另一方面可同時(shí)開(kāi)展搶救生命或者修復(fù)近端的工作,以提高手術(shù)安全性[11]。其適應(yīng)證如下。 a)肢體完全離斷,伴有全身嚴(yán)重?fù)p傷急需搶救,不宜進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間再植手術(shù)者;b)肢體完全離斷且遠(yuǎn)端肢體相對(duì)完整而近端肢體為毀損傷,并伴廣泛皮膚軟組織缺損或嚴(yán)重骨關(guān)節(jié)損傷,致使兩斷端無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行原位再植者;c)小兒、青壯年發(fā)生肢體離斷傷,強(qiáng)烈要求保全肢體者[12]。 Katzer等[13]報(bào)道了 2例因肘部惡性腫瘤而實(shí)施的前臂遠(yuǎn)端 1/3(包括手)移位再植于上臂的病例,認(rèn)為將上臂的肌肉縱行劈裂后與遠(yuǎn)端肌肉縫合,并且早期功能鍛煉,可獲得良好的效果。 Yildirim等[14]報(bào)道了1例離斷肢體異位再植的病例,術(shù)后6個(gè)月測(cè)試有較好的腕部和手指運(yùn)動(dòng)功能,但手內(nèi)在肌的功能較差。王江寧等[15]報(bào)道2例急診斷足病例,將斷足的脛后動(dòng)、靜脈分別與對(duì)側(cè)小腿脛后動(dòng)脈、大隱靜脈吻合,二期手術(shù)回植,術(shù)后 2例患者足底感覺(jué)恢復(fù),能下地行走。

同時(shí)需要指出的是異位寄養(yǎng)過(guò)程中往往只重視斷肢血運(yùn)恢復(fù),不重視神經(jīng)的吻合,離斷肢體的骨骼肌由于失神經(jīng)支配而發(fā)生營(yíng)養(yǎng)性和廢用性萎縮,使肌肉的運(yùn)動(dòng)功能下降甚至喪失[16],無(wú)論是原位再植還是暫時(shí)異位寄養(yǎng)再回植,均需要面對(duì)這個(gè)問(wèn)題。神經(jīng)軸突的軸漿運(yùn)輸保持神經(jīng)元胞體與突起終末的長(zhǎng)距離功能聯(lián)系,是再生神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)的必要條件[17]。

4 高壓氧保存方法

近年來(lái)高壓氧在斷肢保護(hù)中取得較好效果,提高離斷肢體再植的成活率,高壓氧可增加血氧分壓,提高血氧彌散半徑,有助于葡萄糖的有氧代謝和能量供應(yīng)的恢復(fù),促進(jìn)毛細(xì)血管的新生及側(cè)枝循環(huán)的建立,改善微循環(huán),促進(jìn)可逆性缺氧細(xì)胞功能的恢復(fù)。

Atesalp等[18]通過(guò)兔的骨延長(zhǎng)術(shù)對(duì)骨骼肌進(jìn)行牽拉造成缺血再灌注損傷,發(fā)現(xiàn)高壓氧組在牽拉前后肌酸激酶、乳酸脫氫酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶明顯低于對(duì)照組,高壓氧組可牽拉的最大長(zhǎng)度明顯高于對(duì)照組,二者有顯著區(qū)別,認(rèn)為高壓氧可有效減輕缺血再灌注損傷。Kurt等[19]將大鼠進(jìn)行每天2 h的高壓氧干預(yù),4周后發(fā)現(xiàn)股外側(cè)肌中三磷酸腺苷明顯增高,而線粒體無(wú)明顯變化,認(rèn)為高壓氧可增強(qiáng)線粒體的效率,延緩代謝性酸中毒的進(jìn)程。Vidigal等[20]在高壓氧保護(hù)下,分別將大鼠后肢進(jìn)行缺血 1h、缺血1 h再灌注1h、缺血4 h再灌注1 h的干預(yù),比目魚(yú)肌進(jìn)行 HE染色,發(fā)現(xiàn)三者的細(xì)胞結(jié)構(gòu)沒(méi)有明顯差別,保護(hù)效果均明顯好于對(duì)照組。 Riccio等[21]認(rèn)為血小板活化因子的拮抗劑)與高壓氧有聯(lián)合作用,可有效防治缺血再灌注損傷,提高斷肢再植的成功率。

5 缺血預(yù)適應(yīng)

缺血預(yù)適應(yīng)是一種內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制,根據(jù)誘導(dǎo)方法不同,可以分成局部和遠(yuǎn)距離的缺血預(yù)適應(yīng)。但就斷肢再植本身的復(fù)雜性來(lái)說(shuō),只有遠(yuǎn)距離缺血預(yù)適應(yīng)可以實(shí)施,即某一器官經(jīng)歷短時(shí)間缺血后可使其他器官耐受較長(zhǎng)時(shí)間的再灌注損傷。Kuntscher等[22]研究發(fā)現(xiàn)局部和遠(yuǎn)距離的缺血預(yù)適應(yīng)在耐受缺血再灌注損傷中沒(méi)有顯著性差異,兩者都可以降低白細(xì)胞附壁,促進(jìn)微循環(huán)復(fù)流。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)一氧化碳在遠(yuǎn)距離缺血預(yù)適應(yīng)中起著重要的作用[23]。該方法操作簡(jiǎn)便,不會(huì)對(duì)斷肢造成進(jìn)一步的損傷,臨床應(yīng)用價(jià)值較大。

6 再灌注后適應(yīng)

再灌注后適應(yīng)亦是一種內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制,對(duì)缺血時(shí)間較長(zhǎng)的器官通過(guò)調(diào)整灌注壓、血液流速或再灌注時(shí)間等方法,提高該器官對(duì)缺血再灌注損傷的耐受性。間斷的、漸進(jìn)的控制血流灌注可減少呼吸爆發(fā)產(chǎn)生的氧自由基,限制線粒體內(nèi)Na+通道的開(kāi)放,從而減輕細(xì)胞內(nèi)的鈣超載[24]。同時(shí)該方法可減輕血流對(duì)血管壁的剪切力,減少白細(xì)胞的機(jī)械性損傷[25]。

有研究表明,在再灌注前30 min實(shí)行控制性再灌注可有效減輕骨骼肌缺血再灌注損傷[26]。戚煒等[27]認(rèn)為預(yù)缺血時(shí)間對(duì)大鼠骨骼肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì),以預(yù)缺血10 min的低壓再灌注對(duì)骨骼肌的保護(hù)作用最明顯。Tsuchida等[28]提出UW液在100cm水柱壓力下灌注可以較好地保持肌肉活力。由于肢體的控制性再灌注要使用體外循環(huán)的滾動(dòng)泵,限制了其廣泛應(yīng)用。Schlensak發(fā)明了一種簡(jiǎn)易的再灌注裝置,用一種有壓力袖口的囊袋代替滾動(dòng)泵,將血液從遠(yuǎn)端向近端灌注,在血栓形成導(dǎo)致的急性長(zhǎng)時(shí)間肢體缺血病人中,取得了很好的療效[29]。Wihelm等[30]利用自制的簡(jiǎn)易體外循環(huán)裝置,應(yīng)用于取栓后的患者,將復(fù)合灌注液與血液按照1∶6混合制成灌注液進(jìn)行灌注,有效地減輕了骨骼肌的缺血再灌注損傷。

總之,斷肢再植的時(shí)限是相對(duì)的,且與肢體離斷平面和環(huán)境因素有關(guān),離斷肢體經(jīng)過(guò)合理保存或改變斷肢所處的環(huán)境,可使再植時(shí)限明顯延長(zhǎng),且術(shù)后有良好的功能恢復(fù)。將各種方法合理地聯(lián)合應(yīng)用,會(huì)使斷肢再植的成功率大大提高。

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