紅外熱成像術導引下擴張額部優(yōu)勢穿支皮瓣行鼻再造術研究

肖文天，李青峰，章一新

上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院整復外科，上海 200011

鼻部是位于面中部重要的美學器官，各種原因導致的鼻亞單位缺損會給患者帶來極大的心理負擔。以滑車上動脈為血管蒂的額部擴張皮瓣是用于鼻再造術的常用手段，傳統(tǒng)觀念認為滑車上動脈的解剖較為恒定，在術前不需要進行血管定位[1-3]。然而，雙側的滑車上動脈仍然可能存在解剖變異導致的血管質量不一甚至缺如的情況；在擴張器放置以及皮膚軟組織逐漸擴張的過程中，血管可能受到損傷或者位置發(fā)生偏移。這種情況下如果盲目地進行皮瓣的切取可能導致皮瓣的血運不佳。若是在術前能夠確定供給皮瓣營養(yǎng)的優(yōu)勢血管以及其走行方向，將有利于皮瓣的切取與存活。

目前常用的進行術前血管定位的手段包括透光試驗、手持單向超聲多普勒血流成像、彩色超聲多普勒血流成像以及CT 血管成像（computed tomography angiography, CTA）等[4-5]。擴張皮瓣中新生的血管以及擴張的靜脈會干擾臨床醫(yī)師對結果的判斷；手持單向超聲多普勒血流成像判斷細小血管的靈敏度和準確度低，缺乏立體成像；彩色超聲多普勒血流成像雖然可以獲得血管的血流動力學信息，但對操作者的要求較高，同時擴張器的存在會增大操作難度；CTA 則需要注射造影劑，屬于有創(chuàng)操作同時花費較高[6]。

近年來，紅外熱成像術（infrared thermography, IRT）在皮瓣外科中的應用逐漸增多。IRT 通過探測物體發(fā)出的紅外輻射描繪物體的熱像圖分布。當組織的血流量增多時，代謝水平升高，導致組織的溫度上升。根據(jù)此理論，IRT 在穿支血管的探測中已有使用[7-8]。在以滑車上動脈為蒂的額部擴張皮瓣中，我們推測在血管走行的方向上會因為局部的血流量增多，形成熱像圖上溫度較高的“亮線”[9]。基于此設想，本研究納入了15 例擬使用額部擴張皮瓣行鼻再造術的患者，在術前使用IRT 判斷擴張皮瓣中的血管情況并確認其優(yōu)勢血管，根據(jù)術前的血管標記結果，使用優(yōu)勢一側的滑車上動脈為血管蒂設計、切取皮瓣，取得較滿意的效果。本研究旨在為保障皮瓣切取后的血運與存活提供新的思路。

1 對象與方法

1.1 研究對象及其臨床資料

選取2017 年10 月—2020 年1 月于上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院整復外科接受使用額部擴張皮瓣行鼻再造術的15 例患者。其中男性9 例，女性6 例。平均年齡31 歲（6 ～62 歲）。損傷原因：燒傷8 例，外傷3 例，惡性腫瘤4 例。所有納入研究的患者Ⅰ期手術于額部放置80 ～120 mL 的擴張器，術后定期注水直到擴張量達到預期容量。Ⅱ期擴張器取出術前，所有患者行IRT 檢查，同時行彩色超聲多普勒血流成像檢查雙側滑車上動脈的血流動力學信息。本研究經上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 影像學檢查

1.2.1 紅外熱成像術檢查

患者于室溫（25℃）中靜坐約5 min，待皮溫與環(huán)境溫度平衡后，使用紅外熱成像儀（Fotric，228s）在距離擴張皮瓣約60 cm 處進行探測，調整溫度探測閾值為30 ～37℃。熱像圖上可見溫度較高的“亮線”進入擴張皮瓣并在皮膚表面走行，微調溫度閾值使得“亮線”最為明顯，使用馬克筆在皮膚上標記皮瓣表面的“亮線”。根據(jù)我們推測，此“亮線”即代表皮瓣中滑車上動脈的分布（圖1）。在檢查過程中，觀察兩側的“亮線”是否存在，以及“亮線”的粗細、亮度與可探測的最遠距離是否一致。

圖1 額部擴張皮瓣中“亮線”的標記Fig 1 Marking of “hot line” in the expanded forehead flap

1.2.2 彩色超聲多普勒血流成像檢查

所有患者由同一位有經驗的醫(yī)師進行操作，使用彩色超聲多普勒血流儀（GE Voluson E8），探頭頻率10 ～13 MHz，彩色超聲多普勒頻率為7.5 MHz。醫(yī)師首先在擴張器外探測滑車上動脈的源頭，并據(jù)此繼續(xù)探測其進入擴張皮瓣后的走行，觀察其結果是否與IRT 標記的走行一致。檢查過程中同時記錄血管進入擴張皮瓣后起始段的管徑、流速等血流動力學信息。

1.3 手術操作

根據(jù)術前檢查結果，選擇優(yōu)勢一側的滑車上動脈設計、切取皮瓣。優(yōu)勢血管選擇標準：①若一側血管缺如，則選擇另一側滑車上動脈為血管蒂。②若雙側血管均存在，則選擇管徑較粗、流速更快的一支血管。所有皮瓣的切取由同一位高年資醫(yī)師按照標準流程完成[10]。術中根據(jù)鼻部實際缺損的范圍，在擴張器表面以標記的血管走行為中心設計三葉皮瓣，大小較實際缺損面積擴大10%～15%。隨后取出擴張器，由皮瓣周圍向皮瓣蒂部逐步分離，在切取至眉區(qū)時采用鈍性分離以避免損傷血管。皮瓣切取后，術中再次使用IRT 檢測皮瓣表面的“亮線”分布。隨后，切取的皮瓣向鼻部翻轉至受區(qū)，視缺損情況決定是否放置“L 形”鼻假體或肋軟骨作鼻背支撐，供區(qū)直接縫合。

術后3 ～4 周進行斷蒂手術，隨后經3 ～6 個月視患者情況及意愿進行激光脫毛以及皮瓣修整手術。

2 結果

2.1 影像學檢查結果

15 例患者中，利用IRT 均可以探明其中的“亮線”，經彩色超聲多普勒血流成像驗證，此“亮線”與滑車上動脈的走行一致。其中10 例患者雙側的滑車上動脈管徑、流速對稱，2 例患者存在單側血管缺如，3 例皮瓣中雙側的血管質量不對稱。血管缺如的病例中，熱像圖上亦不可見“亮線”的存在，而血管質量不對稱的患者中，管徑、流速更佳的一側血管相對應的熱像圖上的“亮線”也更粗、更明顯。

2.2 鼻再造術效果

圖2 典型病例展示Fig 2 Typical case report

鼻再造術術中選擇優(yōu)勢一側的滑車上動脈為蒂設計、切取大小為4 cm×6 cm ～6.5 cm×13 cm 的皮瓣，皮瓣切取后使用IRT 均可以辨認其中的動脈走行。供區(qū)均直接拉攏縫合，遺留線性瘢痕，術后皮瓣均存活良好。隨訪6 ～18 個月，患者依次行斷蒂手術，按需行激光脫毛術、皮瓣修整術，移植皮瓣柔軟、色澤佳，鼻部外形滿意。

2.3 典型病例

患者，男性，27 歲，電擊傷后左側鼻翼、鼻側壁缺損。Ⅰ期手術于額部放置120 mL 大小的擴張器，擴張至容量約320 mL。術前影像學檢查中，IRT 發(fā)現(xiàn)右側的“亮線”缺失，經彩色超聲多普勒血流成像驗證，右側的滑車上動脈確實缺如。術中完整切除鼻部殘余組織，將一部分皮膚翻轉作為鼻腔襯里，根據(jù)缺損面積以左側滑車上動脈為蒂，設計大小為6 cm×12 cm 的額部皮瓣，皮瓣切取并分離成功后，于皮瓣下放置紗布。使用IRT 可見其中的血管走行。血運判斷滿意后，于患者鼻背放置一“L 形”硅膠假體，并將皮瓣向鼻背翻轉覆蓋假體后進行縫合，額部供區(qū)直接拉攏縫合。術后皮瓣存活良好，隨訪15 個月，供區(qū)瘢痕不明顯，患者對鼻部外形滿意（圖2）。

3 討論

在整復外科的發(fā)展史上，常以印度首先開展的鼻再造手術作為整復外科起始的標志。鼻再造有不同的手術方法，包括前額皮瓣法、上臂皮管法等。由于額部的皮膚顏色、質地與鼻部的皮膚較為接近，且額部的血供豐富，因此額部皮瓣成為目前鼻再造術的最常用手段[11]。然而，相比鼻部的皮膚厚度，前額皮瓣較厚；同時，直接切取前額皮瓣易導致供區(qū)縫合時張力過大，往往需要植皮以關閉供區(qū)。本研究中，我們選用擴張后的額部皮瓣行鼻再造術。在擴張過程中皮膚及額肌的厚度變薄，質地與鼻部皮膚更為接近，而且額部供區(qū)遺留的創(chuàng)面可直接關閉，避免了植皮帶來的二次損傷[12-13]。

大多數(shù)國外學者認為，兩側的滑車上動脈解剖較為恒定，因此在術前不需要進行血管的定位。而在我們的研究中發(fā)現(xiàn)，15 例患者有5 例（33.3%）存在一側動脈缺如或者兩側動脈的管徑、流速不對稱的情況。我們猜想，這可能與國外研究中大多直接采用未擴張的額部皮瓣有關。而對于額部擴張皮瓣，在擴張器的放置中血管可能受到損傷，在組織的擴張過程中血管可能產生不同程度的偏移，這些因素都可能導致雙側滑車上動脈的血管質量不一致。

本研究中我們利用IRT 得到額部皮瓣的熱像圖，并通過熱像圖中溫度較高的“亮線”代表皮瓣中滑車上動脈的走行方向，結果均可以通過彩色超聲多普勒血流成像驗證。我們認為，皮瓣中軸型血管分布的區(qū)域有更快的血液循環(huán)，引起局部組織的代謝加快，溫度增高，形成了熱像圖上更為明顯的“亮線”。同時，擴張器植入后隨著皮膚逐步擴張，皮瓣的厚度逐漸變薄，這會使得擴張皮瓣內的動脈發(fā)出的熱信號在熱像圖上更容易辨認[14]。超聲結果也證實，管徑、流速較好的優(yōu)勢血管在熱像圖上體現(xiàn)為更粗、更明顯的“亮線”。這一結果說明，利用IRT 可以在術前準確地辨認額部擴張皮瓣中血管質量較好的優(yōu)勢動脈，有助于皮瓣的設計。

對皮瓣的血管解剖情況的全面了解，可以指導臨床醫(yī)生設計手術方案，避免盲目地進行皮瓣的切取。如果手術醫(yī)師忽略了皮瓣的血管變異信息而進行皮瓣的切取，不可避免地會導致皮瓣術后出現(xiàn)血運障礙。本研究中有5 例患者出現(xiàn)雙側血管不一致的情況，如果術前沒有完善血管檢查而直接切取皮瓣，則有可能選擇血管質量較差甚至血管缺如的一側切取皮瓣，可能引起術后血運障礙而導致手術失敗。利用IRT 可以及時發(fā)現(xiàn)血管變異并明確優(yōu)勢血管的選擇，動態(tài)調整手術規(guī)劃。皮瓣設計時還需要遵照“點、線、面、弧”的設計原則，其中的“線”即是皮瓣中軸型血管走行的體表投影[15]。利用IRT 也可以在術前根據(jù)“亮線”的走行對擴張皮瓣內的血管分布情況有一個詳細的了解，在術中便可以此為基礎設計、切取皮瓣。

目前常用的術前血管影像學導航技術包括手持單向超聲多普勒血流成像、彩色超聲多普勒血流成像、CT 血管成像及三維重建和磁共振血管造影。判斷導航技術最重要的指標是其能否在臨床應用中提供最佳的血管信息并指導手術取得最佳的效果[4]。本研究中我們發(fā)現(xiàn)，利用IRT 可以快速且準確地提供擴張皮瓣內的血管信息，幫助臨床醫(yī)師選擇最佳的血管以指導術中皮瓣的設計、切取，術后皮瓣全部存活，無血運障礙的產生。相比其他導航手段，IRT 操作更為簡便，所消耗的時間較短，在熱像圖上可以直觀地看見血管的走行方向。而且IRT 可以在術中進行應用，以確保動脈位于切取后的皮瓣內，保證皮瓣的血流供應，而這是其他導航手段難以實現(xiàn)的。

本研究雖然利用IRT 快速、便捷地觀察到雙側滑車上動脈的變異情況，但不足之處在于沒有設立對照組，未能確定在IRT 的引導下選擇的優(yōu)勢滑車上動脈是否確實可以提高手術的成功率；同時由于患者樣本量的不足，增大了隨機誤差的可能性。今后將考慮繼續(xù)納入更多病例，設計隨機對照實驗，以觀察IRT 的應用對皮瓣切取后存活率的影響。同時也可以分析熱像圖上“亮線”的亮度與其相對應動脈的管徑、流速的關系，這樣便可以在術前更加方便地了解血管的血流動力學信息。

綜上所述，本研究中我們發(fā)現(xiàn)額部擴張皮瓣中存在滑車上動脈解剖變異的情況，同時我們推薦使用IRT 在術前和術中進行血管導航，以快速明確其中的優(yōu)勢動脈并標記其走行方向，這有助于術中的皮瓣設計，保障其血運情況，保證手術效果。

參·考·文·獻

[1] Menick FJ. A 10-year experience in nasal reconstruction with the three-stage forehead flap[J]. Plast Reconstr Surg, 2002, 109(6): 1839-1855.

[2] Menick FJ. Nasal reconstruction with a forehead flap[J]. Clin Plast Surg, 2009, 36(3): 443-459.

[3] Joseph AW, Truesdale C, Baker SR. Reconstruction of the nose[J]. Facial Plast Surg Clin North Am, 2019, 27(1): 43-54.

[4] 章一新. 穿支血管的術前影像學導航技術[J]. 中華顯微外科雜志, 2012, 35(6): 441-443.

[5] Mijuskovic B, Tremp M, Heimer MM, et al. Color Doppler ultrasound and computed tomographic angiography for perforator mapping in DIEP flap breast reconstruction revisited: a cohort study[J]. J Plast Reconstr Aesthet Surg, 2019, 72(10): 1632-1639.

[6] 夏成德, 薛繼東, 狄海萍, 等. CT 血管造影及三維重建在額部軸型擴張皮瓣修復口周及頦部瘢痕中的應用效果[J]. 中華燒傷雜志, 2018, 34(10): 677-682.

[7] Pereira N, Valenzuela D, Mangelsdorff G, et al. Detection of perforators for free flap planning using smartphone thermal imaging: a concordance study with computed tomographic angiography in 120 perforators [J]. Plast Reconstr Surg, 2018, 141(3): 787-792.

[8] Xiao WT, Li K, Kiu-Huen Ng S, et al. A prospective comparative study of color Doppler ultrasound and infrared thermography in the detection of perforators for anterolateral thigh flaps[J]. Ann Plast Surg, 2020, 84(5S Suppl 3): S190-S195.

[9] 肖文天, 章一新. 紅外熱成像技術在皮瓣外科中的應用進展[J]. 中華顯微外科雜志, 2020, 43(2): 195-199.

[10] Kheradmand AA, Garajei A, Motamedi MHK. Nasal reconstruction: experience using tissue expansion and forehead flap[J]. J Oral Maxillofac Surg, 2011, 69(5): 1478-1484.

[11] Menick FJ. Nasal reconstruction[J]. Plast Reconstr Surg, 2010, 125(4):138e-150e.

[12] Wang QW, Song WM, Hou DJ, et al. Expanded forehead flaps for reconstruction of different faciocervical units: selection of flap types based on 143 cases[J]. Plast Reconstr Surg, 2015, 135(5): 1461-1471.

[13] Lazarus D, Hudson DA. The expanded forehead scalping flap: a new method of total nasal reconstruction[J]. Plast Reconstr Surg, 1997, 99(7): 2116.

[14] Pietramaggiori G, Liu P, Scherer SS, et al. Tensile forces stimulate vascular remodeling and epidermal cell proliferation in living skin[J]. Ann Surg, 2007, 246(5): 896-902.

[15] 唐舉玉. 我國穿支皮瓣發(fā)展存在的問題與對策[J]. 中國美容整形外科雜志, 2017, 28(2): 65-68.