跨区皮瓣血流动力学及choke血管扩张的机制研究

Choke vessels with different distance to the pedicle may demonstrate different biological behaviors (not all of them can undergo considerable dilation), rendering necrosis of the flap often occurring at the choke zone between the dynamic and potential territories and its distal part. As the main resistant vessels in extended flaps, the relationship between the change of the hemodynamics of extended flaps and the dilation of choke vessels, the factors that influence and the mechanism underlining the dilation of choke vessels deserve in-depth investigation. Based on the dorsal skinfold chamber on the rat that we have established previously, this proposal aims to investigate the relationship between the change of the hemodynamics of extended flaps and the dilation of choke vessels, the factors that influence the dilation by measuring the diameter of choke vessels via direct observation through the dorsal skinfold chamber on rats, determining the blood flow velocity and volume of the flap using laser Doppler flowmeter and culturing human umbilical vein endothelial cells under different oxygen concentration and shear stress; Moreover, the mechanism underlining the dilation of choke vessels and the role played by monocytes/macrophages are investigated through assay of genes in the choke zones , and injection of exogenous MCP-1 and monoclonal antibody of MCP-1 into rats after flap harvest.

跨区皮瓣不同吻合区的choke血管由于氧浓度及血流剪切应力不同，其生物学行为可能不同（并非都能大幅度的扩张)，使皮瓣坏死容易出现在动力与潜力供区间的choke区及其以远的部位。作为跨区皮瓣的阻力血管， choke血管管径变化与皮瓣血流动力学改变的关系、choke血管扩张的影响因素及分子机制都有待深入研究。本课题拟在前期建立的大鼠背部皮窗模型上，通过皮窗直视测量不同区域choke血管的管径、激光多普勒血流仪检测皮瓣不同区域血流流速与流量、脐静脉内皮细胞在不同氧浓度与切应力下培养等方法对choke血管扩张与皮瓣血流动力学的关系及choke血管扩张的影响因素进行探讨。此外，利用血管生成PCR芯片、皮瓣切取后注射外源性MCP-1与MCP-1单抗封闭等方法choke血管扩张期间主要参与的基因及单核/巨噬细胞的作用进行研究。本研究期望对跨区皮瓣的存活机理能有深入理解，为临床跨区皮瓣切取提供理论支持。

跨区皮瓣切取后皮瓣的血流动力学、皮瓣内血管特别是吻合区的Choke血管在跨区皮瓣切取后的生物学行为及其行为与皮瓣内血流动力学变化的关系是整复外科中具有重要临床探讨价值的问题，所以本课题主要关注的是Choke血管的形态学变化规律、变化之后所带来的皮瓣血流量变化及引起变化的潜在分子机制。本课题主要的研究成果如下：（1）本课题创新性的创造了小鼠耳瓣模型，提示延迟术通过加强choke血管扩张的方式促进皮瓣的存活；（2）创新性地设计了一种全景电动拍照装置（正在申请实用新型装置），对大鼠背部皮瓣切取之后的血管形态学进行整体、动态性的采集，得到了高清的皮瓣切取之后筋膜网血管的动态变化图；与此同时进行的是利用激光多普勒血流仪对大鼠背部切取的3种皮瓣模型，即穿支皮瓣、穿支筋膜蒂皮瓣及随意皮瓣，进行切取之后远、中及近端连续的血流动力学检测，得到详细的血流动力学数据，并得出结论：穿支皮瓣的坏死率为0.087±0.07，穿支筋膜蒂皮瓣的坏死率为0.071±0.05，随意皮瓣的坏死率0267±0.11。三组皮瓣坏死率差异有统计学意义，但穿支皮瓣与穿支筋膜蒂皮瓣的坏死率及血流灌注量差异无统计学意义。（3）我们对Choke血管扩张的潜在分子机制进行来初步探索。Westernblot结果检测表明皮瓣术后MMP-2、MMP-9的表达量均有所增高，MMP-9以术后1d增高最为显著；明胶酶谱结果显示，术后MMP-9的活性明显增高，以术后1d增高最为显著，而MMP-2的活性没有显著差异。MMP-2免疫阳性细胞主要表达在血管内皮，MMP-9主要表达在血管腔内及血管内皮。由此，我们认为在跨区皮瓣术后血管的形态学演变中MMP-9可能扮演比MMP-2更重要的角色。（4）我们对腓肠神经是否有发出交感纤维支配其伴行血管及腓肠神经切段后近端蒂腓肠神经营养血管皮瓣的血流动力学会出现何种相应变化进行探索，我们发现肠神经有发出交感纤维至其伴行血管，调节其伴行血管张力。腓肠神经切段后，近端蒂腓肠神经营养血管皮瓣的微循环会出现相应改善，皮瓣存活率有可能增加。我们以上的研究队皮瓣的切取之后的生理、病理变化进行较为深入的研究，对帮助临床医生改善皮瓣的存活率具有积极作用。