低溫灌注液灌注保存肢體的研究進展

石樁 ， Sergeen Orgoi， Bayarmaa Enkhbat， Sayamaa Lkhagvadorj， 于滿柱 ， 杜蘭

（1.內蒙古民族大學附屬醫院 手足顯微外科，內蒙古自治區 通遼 028000；2.蒙古國國立醫科大學，蒙古國 烏蘭巴托）

20世紀30年代，Allen[1]首次通過研究溫度對離斷肢體缺血耐受產生的影響，發現低溫條件能夠有效地降低組織代謝活性，同時指出，最適溫度應該是未引起組織損傷的最低溫度。并推薦干燥低溫保存方法即用紗布包裹斷肢放入塑料袋密封后，放入冰水中干燥冷藏，該方法一直沿用至今。雖然低溫能夠有效地減少細胞組織代謝的速率，控制組織變性過程，但需要強調的是：低溫冷藏保存只是降低細胞代謝反應的速度，并不能停止組織細胞代謝。從而很多學者研究在低溫冷藏保存的基礎上應用多種灌注液對離斷肢體進行灌注后都相應地延長了肢體再植的時限，其中灌注液包括器官灌注液、自由基清除劑灌注液、能量合劑灌注液、中藥制劑灌注液、血液代用品以及全血等。通過灌注液對肢體進行灌注能解除血管痙攣、擴張血管管腔、恢復毛細血管的吸收功能，為重建血液循環提供良好的血管基礎，并通過灌注為組織提供代謝所需的基本能量物質，從而使組織可以保持低代謝狀態，有利于維持細胞膜穩定性，且通過灌注有效地沖洗出組織中存積的乳酸等代謝產物及血管中殘留的血液和血凝塊，減少再植后機體對代謝產物的吸收，降低氧自由基等有害成分的生成，減輕細胞內酸中毒及缺血再灌注損傷。本文通過廣泛查閱國內外有關低溫灌注法保存肢體文獻，對低溫灌注保存方法的研究進展進行分析總結。

1 器官灌注液灌注保存

在器官移植外科學中，應用器官灌注液如UW液、HTK液、Euor-Collins液及Celsior液等灌注低溫保存移植器官較廣泛，同樣在國內外對離斷肢體進行器官灌注液灌注低溫保存也有較多的研究。

早在1989年Beppu等[2]將實驗犬的前肢離斷后用EC液灌注在4℃下保存72 h（總缺氧78.5 h）后再植，經組織學檢查評估發現所有再植肢體的骨骼肌均成活。Gordon等[3]對實驗犬離斷肢體模型分別用UW液低溫脈沖式灌注和單純低溫冷藏保存12～15 h后進行組織中ATP含量測定及組織學檢查，發現低溫灌注組因缺血引起的組織損傷速度較單純低溫組慢三倍。由此他認為用UW液低溫灌注法保存斷肢效果優于單純低溫保存，可作為離斷肢體保存的方法。Tsuchida等[4]用大鼠后肢建立斷肢模型后經UW溶液灌注并在25℃下保存5h與不灌注單純保存組相比較，同時檢測肌肉組織中的ATP和血清肌酸磷酸激酶。結果表明100 cm H2O壓力下灌注UW液可明顯保持肌肉的活性。有些學者將器官灌注液灌注保存法應用于臨床實踐中，1995年Kour等[5]在臨床手術中對兩例離斷肢體采用1 000 mL UW液以120 cm H2O進行灌注并在4℃下保存，缺血時間分別是7 h和ll h。再植術后無明顯腫脹，無不良反應，遠期隨訪肢體運動功能恢復良好。

2 自由基清除劑灌注液灌注保存

組織器官在缺血和再灌注過程中，產生大量O-2、H2O2和形成OH-等氧自由基，這一類活性氧簇損傷脂質(包括生物膜)、蛋白質(包括酶、結構功能蛋白)和核酸等。在很多缺血-再灌注損傷的實驗模型中，用自由基清除劑預先灌注處理后很好地減輕了缺血-再灌注損傷作用，所以自由基清除劑灌注液灌注保存離斷肢體有良好的應用前景。

自由基清除劑灌注液主要包括低分子清除劑及酶性清除劑灌注液兩種。其中低分子清除劑包括：脂溶性Vit E和Vit A和半胱氨酸、Vit C、還原型谷胱甘肽(GSH)和NADPH等；酶性清除劑包括：細胞內的過氧化氫酶(CAT）和過氧化物酶(如GSHPx)以及超氧化物歧化酶(SOD)等。Yan等[6]針對大鼠后肢缺血模型給予四氫生物蝶呤、L-精氨酸和維生素C協同補充，從而增加一氧化氮生物活性，減少氧化應激，促進側支循環形成和減少肌肉壞死，改善大鼠后肢缺血后的血流恢復。Rocca等[7]對大鼠下肢急性缺血模型分別采用超氧化物歧化酶灌注液(SOD)和生理鹽水灌注，10 d后肢體的存活百分比和再灌注pmO2數據結果表明SOD對缺血-再灌注引起的骨骼肌損傷有確切保護作用。李繼峰等[8]在超氧化物歧化酶灌注對大鼠離體血管平滑肌超微結構影響的研究中應用SOD和生理鹽水灌注大鼠離斷肢體，并4℃保存。觀察血管平滑肌超微結構的變化，經SOD灌注后股動脈血管平滑肌超微結構變化明顯延緩，對血管平滑肌有保護作用。

3 能量合劑灌注液灌注保存

顧玉東等[9]在離斷肢體血管與肌肉保護的實驗研究中通過對大鼠離斷肢體模型給予能量合劑(能量合劑配制：100 mL林格中含ATP10 mg、輔酶Q1050 mg、維生素B650 mg、地塞米松5 mg)灌注，電鏡觀察超微結構變化，用趙衛國法及Goldberg法測定組織內Na+-K+-ATP酶及Ca2+-ATP酶。結果顯示低溫能量合劑灌注對血管和骨骼肌超微結構及酶活性均有保護作用。劉曉鐘等[10]將低溫能量合劑持續灌注法應用于超時斷肢再植中，在對11例超過再植時限的斷肢進行低溫灌注后再植，僅有一例高位斷肢再植術后因感染截肢，其余全部成活，肢體功能均不同程度恢復，從而證明在超時限斷肢再植術中使用低溫能量合劑灌注法，具有較好的輔助治療作用。

4 中藥制劑灌注液灌注保存

離斷肢體缺血缺氧及再灌注造成的損傷是由氧自由基及炎癥反應等多因素綜合作用的結果，很多研究表明含多種有效成分的中藥如丹參、銀杏葉提取液、燈盞花素及血必凈注射液等，改善毛細血管通透性、減輕細胞水腫，降低細胞膜通透性、抑制氧自由基的產生、減少脂質過氧化物的形成，從而減輕缺血及再灌注的損傷。

于蓉、范里等[11-12]通過制備家兔下肢缺血損傷模型，經靜脈注射丹參液后觀測缺血-再灌注后微循環變化，證實丹參可以抑制氧自由基的產生，對缺血-再灌注起到保護作用。徐韶怡等[13]對40例上肢離斷再植病人進行分組并術后給予川芎嗪及烏司他丁治療。測定患者血清天冬氨酸氨基轉移酶（AST)、肌酸激酶（CK)、乳酸脫氫酶（LDH)、丙二醛(MDA)和超氧化歧化酶(SOD)的含量變化。總結出川芎嗪和烏司他丁對斷肢再植缺血再灌注損傷具有一定的保護作用，聯合使用效果更佳。崔昌勝等[14]通過建立新西蘭白兔缺血肢體模型4 h后給予脈絡寧注射液，同時檢測血漿TNF-α和肌組織NF-κB濃度，用透射電鏡對肌組織超微結構進行觀察后認為脈絡寧注射液可降低缺血/再灌注后血漿TNF和肌組織NFB濃度的升高程度，減輕肌細胞水腫，有利于維持細胞內超微結構的完整性，對骨骼肌IRI起到保護作用。

5 血液代用品灌注保存

還有很多學者利用血液代用品灌注離斷肢體，從而減輕組織缺血缺氧損傷及再灌注損傷，達到有效保存離斷肢體的目的。Smith等[15]對5例患者斷肢(指)進行氟碳液Fluosol DA-20%灌注保存，根據不同情況，灌注時間從16～46 h不等，隨后進行再植。再植前后監測pO2及乳酸、葡萄糖和ATP的水平，并進行光鏡及電鏡組織學檢測等。術后3例斷肢(指)再植成活，Fluosol DA-20%灌注不僅能降低組織缺血-再灌注損傷，還能有效地延長斷肢(指)保存時限。Yabe等[16]利用氧飽和過氟化合物灌注兔離斷后肢模型后進行保存，并在電鏡下對骨骼肌細胞及血管內皮細胞進行評估，并檢測ATP含量。測量結果顯示，氧飽和過氟化合物灌注保存6 h后使肌細胞與血管內皮細胞幾乎處于正常狀態，ATP含量明顯高于低溫保存組水平，表明氧飽和過氟化合物灌注方法保存離斷肢體令人滿意。Araki等[17]研制出一種人工攜氧血紅蛋白囊泡（HbVs），將大鼠離斷肢體分別經ETK溶液和HbVs溶液灌注6 h并在常溫下保存后進行再植，結果顯示離斷肢體經HbVs灌注后比單純ETK液灌注有更好的氧合作用，腓腸肌保存完好，有利于再植存活率。

6 全血灌注保存

在器官移植外科中，很多學者研究利用體外循環全血灌注技術對離體的肝臟、腎臟和肺等器官進行灌注保存。同樣對離斷的肢體也進行了體外循環全血灌注保存的實驗研究，Domingo-Pech等[18]在體外灌注保存離斷的犬后肢的研究中，將犬離斷后肢模型應用體外循環灌注的方法保存24 h后再植，并與離斷即刻再植的犬肢體進行比較，結果顯示經體外循環灌注保存后降低組織水腫，肌纖維化改善，愈合良好。Constantinescu等[19]通過體外循環自體血灌注豬離斷前肢模型保存12 h，與單純冷藏對照組進行比較研究，結果表明經體外循環自體血灌注保存后組織內pH值穩定，缺血缺氧損傷輕，對離斷肢體保護有效。

7 展望

離斷肢體在重建血液循環之前應進行簡單易行且費用較少的正確合理保存，為再植手術贏得時間，減輕缺血再灌注損傷，而且提高再植成活率及術后功能恢復。目前肢體保存法除了廣泛應用的低溫干燥冷藏法外還包括深低溫冷凍保存、低溫灌注液灌注保存、高壓氧保存、異位寄養保存等方法，各種方法各有利弊，其中低溫灌注液灌注保存法操作較其他保存法簡單易行，且費用相對較低，保存效果方面很多研究表明通過多種灌注液對離斷肢體灌注低溫保存后均獲得了良好的保存效果。本文僅介紹了應用各種灌洗液保存離斷肢體的方法，但具體哪種成分的灌注液最適合肢體這種復合組織的保存，單次灌注還是持續灌注，灌注過程中設定多少灌注壓力及灌注速度（理論上應該低于正常血流速度及壓力，防止高壓灌注對組織產生的機械性損傷，低壓灌注對組織灌注不徹底），灌注后的最佳保存時間為多久等諸多問題有待進一步去探討研究解決，并且根據斷肢損傷情況、所處環境以及再植要求，選擇合適的灌注液保存。