实用手外科杂志２０13年12月第２7卷第4期ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＲＡＣＴＩＣＡＬＨＡＮＤＳＵＲＧＥＲＹDec ２０13熏Ｖｏｌ２7熏Ｎｏ.4
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文章编号：1671-2722（2013）04-0397-03
断肢（指）保存的研究进展
张继党，蔡锦方，李宗玉，王平山，曹学成
(第二军医大学济南军区总医院骨科，山东济南250031）
关键词：断肢保存；低温保存；高压氧保存；异位寄养；体外循环doi :10.3969/j.issn.1671-2722.2013.04.030
外伤所致肢（指）体离断是临床工作中常见的急诊创伤。在急诊创伤中，手外伤占15.0%～28.6%[1]，顾兴初[2]报道肢体离断伤占全部手外伤的19.3%，康庆林等[3]的报道中上述数字甚至达到了22.8%以上。肢体离断后，组织缺血缺氧，正常的代谢过程受到干扰，逐步产生一系列的病理变化，如代谢和毒性物质堆积、细胞胞浆空泡形成、线粒体水肿、功能下降、溶酶体稳定性下降，从而导致细胞变性、组织坏死，最后必然导致再植肢体的功能障碍。然而，断肢再植的根本目的是重建离断肢体的血液循环，最终使肢体恢复良好的功能。当前，交通事业和现代工业飞速发展，肢体离断合并多器官损害的发病率逐步上升，对临床再植工作提出了新的挑战。在重建血液循环之前，如何对离断肢体进行保存，以减少组织的缺血性损害，延缓组织变性坏死，为临床治疗赢得时间，确保再植肢体成活及功能的恢复，是目前临床工作中需要深入研究的课题之一。本文将国内外离断肢体保存的现状和最新进展做一综述。1低温保存
低温可以降低胞内酶对组织细胞破坏的速度，减慢细胞代谢速率，减少能量消耗。恒温动物的组织器官，温度每降低10℃，其大多数酶的活性也相应减少1/3～1/2。因此，当器官处于低温状态(4℃)时，其细胞代谢速率也仅为正常时的10%～12%。低温保存的根本目的是减少缺血性损伤过程中ATP 的损耗以及ATP 代谢后积聚性损伤。Allen 在20世纪30年代率先开展了低温对肢体缺血耐受性的影响研究。他认为低温可以降低组织代谢活性，减少能量需求，并提出了沿用至今的低温冷藏干燥保存断指的方法。Wilson等[4]在不同温度下建立股薄肌缺血模型，24h 后评价肌肉存活力。发现低温下，肌肉存活力明显高于常温组，但水肿程度和髓过氧化酶水平无明显差异，表明骨骼肌缺血再灌注对温度有较
蔡锦方为本文通讯作者收稿日期：２０13－05－14
作者简介：张继党（1983-），男，医学博士在读，医师。
高敏感性，缺血期间保存时稍降低温度即可明显减
少缺血再灌注损伤。王国君等[5]的研究表明，组织保存的温度越低，骨骼肌细胞出现不可逆变化所需要的时间就越长。但是此项研究设置的最低温度为4℃。李强等在第六届全国低温生物医学及器械学术大会上报告称使用深低温（-80℃）保存64例自体颅骨瓣，最短2个月，最长9个月，依据患者情况回植后获得满意的临床效果。王增涛等[6]使用冷冻保存液将一离断食指保存于-196℃液氮中，81d 后再回植，断指成活。理论上，深低温冷冻保存最理想，但在冰点状态，水从溶液脱离形成冰的过程对细胞有直接损伤作用，低温保护剂虽可减少冰晶，但它对细胞也有一定的毒性作用，有研究指出依达拉奉对深低温造成的骨骼肌细胞膜及线粒体的损害有保护作用[7]。2低温+器官保存液保存
器官保存液最初在移植外科领域获得了巨大成功。近年来，骨科医生也在尝试使用器官保存液保存离断肢体，并取得了一定的研究成果。器官保存液根据其成分不同可分为：仿细胞内液型、仿细胞外液型、血浆类溶液、载氧保存液和非体液型保存液。对于器官保存液，研究最多的是E-C 液和U-W 液，其中，因为其优良的保存效果，U-W 液甚至被称做器官
保存的金标准[8]。
但这只是在肝、肾、胰腺等实质器官方面。具体到肢体保存，Yokoyama K 等[9]分别用4℃低温E-C 液和U-W 液保存大鼠离断肢体，72h 后再植，并对结果进行比较，发现再植术后7d，两组间血管通畅率和死亡率差异均无显著性意义；骨髓和肌肉组织学检查也没有明显的差异。因此认为，用E-C 液和U-W 液保存离断肢体72h 的效果差异无显著性意义。法国里昂中心2002年研发的IGL-1(InstituteGeorges Lopez)液、普瓦提埃大学2006年研发的SCOT (solutionde conservation des organes etdes tissus) 液、日本京都大学研发的Kyoto 液等在器官保存方面均表现出了比U-W 液更大的优越性[10]，因此可以推测上述保存液对离断肢体的保存效果将是今后需要加强研究的课题之一。
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3低温+器官灌注液保存
灌注保存按灌注的方式可以分为持续灌注和单纯灌洗。灌注液有渗透性和非渗透性之分。比较常用的有Collins 液，E-C 液和U-W 液。李继峰等[11]研究了超氧化物歧化酶（SOD ）对离体血管平滑肌的保护作用。实验发现SOD 可以延缓动脉平滑肌变性过程，对血管平滑肌有一定的保护作用。在灌注液中加入外源性物质，如L-精氨酸、抗氧化剂、能量合剂等可增加灌注液的保护作用，国内外的研究均证实了这一点[12,13]。持续低温灌注可以持续的供给离断肢体营养物质，同时排泄代谢废物，比单纯低温灌洗的
效果更好[14]。
由于低温对组织存在不可避免的损伤，在移植器官领域开展了常温或亚常温的机械灌注研究，在动物实验上取得了可喜的结果[15-17]。
这预示着在肢体保存上，常温或亚常温持续灌注保存也会成为未来研究的热点课题之一。4高压氧保存
高压氧可以增加血氧分压，提高血氧弥散半径，使远距离毛细血管的细胞可获得足够的氧，有助于葡萄糖的有氧代谢和能量供应的恢复，促进毛细血管的新生及侧支循环的建立，改善微循环，促进可逆性缺氧细胞功能的恢复。人们很早就意识到高压氧可以提高肢体再植的成活率，同时也可以保护骨骼肌。动物实验表明一氧化碳可显著减轻肾、肝、心脏的缺血再灌注损伤，具有重要的临床应用价值[18,19]。Atesalp AS 等[20]通过兔的骨延长术对骨骼肌进行牵拉造成缺血再灌注损伤，发现高压氧组在牵拉前后肌酸激酶、乳酸脱氢酶和谷草转氨酶明显低于对照组，高压氧组可牵拉的最大长度明显高于对照组，二者有显著区别，认为高压氧可有效减轻缺血再灌注损伤。BaynosaRC 等[21]认为高压氧可以减轻缺血再灌注损伤，其机制是依赖一氧化碳合酶（NOS ），早期是内皮型一氧化碳合酶（eNOS）活性增加，后期是肺组织中eNOS 蛋白表达增加。SelcukCT 等[22]研究了高压氧对经尼古丁处理的大鼠皮瓣的保护作用，实验分四组，组1为对照组，组2为高压氧组（不经尼古丁暴露），组3为经尼古丁暴露组，组4为经尼古丁暴露后高压氧治疗组。实验结果证实高压氧对经尼古丁暴露的皮瓣有积极的保护作用。这个研究对临床工作有积极的指导意义。2010年日本学者Hatayama N 等[23]创新性地提出了“气体保存”的概念，他将离体大鼠心脏悬挂在充满一氧化碳、二氧化碳、氧气和氦气混合气体的高压密闭容器中，在4℃条件下保存72h 后，再行大鼠异位心脏移植取得了
成功。但是临床上如何用高压氧保存离断肢体，尚待
更深入的研究。
5异位寄养再回植技术
1986年Godina M 等[24]首次完成了1例断手异位寄养再回植手术，此后不断有文献报道利用这一技术挽救离断肢体和器官。如断指、断掌、断臂、断足、离断的小腿和阴茎等。经随访，异位寄养再回植的肢体在康复训练下均有一定程度的感觉和运动功能的恢复[25,26]。但是必须认识到再植肢体的功能比一期再植时差。所以对手术的适应证要严格掌握：⑴严重肢体离断的患者病情严重，常伴危及生命的其他复合伤或创伤性休克，全身状态不能耐受长时间手术。这是暂时异位寄养再植的绝对适应证。⑵肢体完全离断伤，远端肢体相对完整，近端呈毁损性损伤并伴广泛皮肤软组织缺损，骨关节损伤严重，两断端无法行原位缩短后再植者。⑶少儿、青壮年发生前臂和手部离断伤，强烈要求保存肢体者。在已报道的病例中，腋窝、上臂、前臂、腹部、腹股沟、大腿、小腿、足背均可作为异位寄养的受区。选择异位寄养的部位时，应综合吻合血管的直径、血管的解剖变异及暴露、二期手术时可携带血管蒂的长度、离断肢体的固定等因素慎重考虑。同时还要有利于接合离断肢体和受区的神经，以延缓骨骼肌的营养性和废用性萎缩。异位寄养再回植手术创伤大、难度大、风险高，应慎重选择，但只要掌握好手术适应证，仍可认为是抢救离断肢体的一种方法。6体外循环
近几年有学者利用体外循环的方法保存离断的动物肢体，即利用体外模拟体内生理环境的仪器，对离断肢体进行血液灌注。许秀芳等[27,28]在体外循环机的辅助下，向肢体内灌注32℃血液保存液，保存肢体12h，灌注速度为150ml/min，HE 染色显示肌肉、血管结构正常，从而推测体外循环保存断肢可能是一种可行的方法。研究过程中还发现补体激活，IgG 和IgM 抗体含量增加，这种变化与缺血再灌注损伤的关系需要进一步的研究。尹叶锋等[29]分别在4℃，10℃，18℃，26℃温度下使用体外循环保存猪的离断肢体，经组织学观察、透射电镜观察、实时定量RT-PCR 测定证明低温能显著保护缺血再灌注时骨骼肌细胞结构和细胞膜的完整性，减少炎性细胞浸润及炎性因子表达。10℃条件下缺血再灌注致骨骼肌细胞损伤最小。瑞士伯尔尼大学医院通过体外循环保存猪的离断肢体，灌注液为自体血，得出的结论为体外循环可以减轻缺血再灌注对组织的损伤[30,31]。
体外循环可以延长肢体保存时间，清除断肢组织坏死产生的毒素，防止再植后毒素入血引起的并发症，降低截肢所致的致残率及死亡率。上述所有的研究均预示着体外循环保存断肢有着良好的前景，值得深入研究。
断肢保存的理想方法应当是简单经济，对组织和细胞的损伤小，再植后成活率高，有利于术后功能的恢复。但是至今还没有一种保存方法可以达到这样的要求。单纯低温保存法是最简单经济的保存方法，利于向大众普及，同时也是临床上最常用的临时保存断肢的方法。深低温冷冻保存时细胞液结晶的过程对细胞有直接损伤作用，低温保护剂虽可减少冰晶，但它对细胞也有一定的毒性作用。体外循环可明显降低缺血再灌注损伤，长时间保存断肢对组织和细胞的影响也最小，随着技术的不断完善，体外循环保存法有着良好的临床应用前景，将是未来保存断肢最理想的方法之一。
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（下转第413页）
降支平均长度53.3mm，侧支细小，数量较多。
依据以上解剖学基础[8]，我们设计的股二头肌肌皮瓣，将皮动脉包括在皮瓣内，皮瓣有了良好的血液供应，从而为皮瓣的成活，奠定了解剖学基础。3.2皮瓣设计
根据血管出现率、长度和外径以及显露方便与否，本文确定股二头肌长头的2/4区的血管束是主要的，其次为3/4区的血管束。4/4区的血管出现较少；1/4区的血管虽恒定出现，但解剖、显露方面不及2/4区和3/4区的血管束。故一般选用1～2区切取肌皮瓣，3～4区为蒂。3.3手术注意事项
⑴股二头肌长头主要血管在肌的中部深面入肌，可在股后肌群中点处沿中线切开，在肌前缘即可找到来自第一穿动脉的股二头肌长头肌支；⑵旋转点最好位于3/4区，此区血运交通支丰富；⑶切取肌瓣的层面，，应在股二头肌深层；⑷股二头肌长头的神经来自坐骨神经，以第二支多见，与主要营养血管入肌点也基本一致，两者均有足够的长度。但多与半腱肌支共干，故在游离肌(皮)瓣处理神经时，注意保护半腱肌支，慎勿伤及；⑸术中暂时将皮瓣与肌肉缝合固定，以免皮瓣肌分离而影响血运。
股二头肌长头肌束长，位置浅表，修补邻近及远处组织缺损都是一个良好的肌瓣、肌皮瓣，切取
后，其功能丧失不明显。术中见肌皮瓣血运好，术后
皮瓣成活良好，创面全部覆盖，神经、血管床得以重建，再植肢体成活良好，关节功能恢复良好，供区功能未见明显损失。故我们认为应用股二头肌长头肌皮瓣转移治疗腘动脉损伤并腘窝软组织缺损，方法简单，对供区损伤小，是治疗腘动脉损伤并腘窝软的组织缺损较为理想方法。
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（上接第399页）
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但这只是在肝、肾、胰腺等实质器官方面。具体到肢体保存，Yokoyama K 等[9]分别用4℃低温E-C 液和U-W 液保存大鼠离断肢体，72h 后再植，并对结果进行比较，发现再植术后7d，两组间血管通畅率和死亡率差异均无显著性意义；骨髓和肌肉组织学检查也没有明显的差异。因此认为，用E-C 液和U-W 液保存离断肢体72h 的效果差异无显著性意义。法国里昂中心2002年研发的IGL-1(InstituteGeorges Lopez)液、普瓦提埃大学2006年研发的SCOT (solutionde conservation des organes etdes tissus) 液、日本京都大学研发的Kyoto 液等在器官保存方面均表现出了比U-W 液更大的优越性[10]，因此可以推测上述保存液对离断肢体的保存效果将是今后需要加强研究的课题之一。
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实用手外科杂志２０13年12月第２7卷第4期ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＰＲＡＣＴＩＣＡＬＨＡＮＤＳＵＲＧＥＲＹDec ２０13熏Ｖｏｌ２7熏Ｎｏ.4
3低温+器官灌注液保存
灌注保存按灌注的方式可以分为持续灌注和单纯灌洗。灌注液有渗透性和非渗透性之分。比较常用的有Collins 液，E-C 液和U-W 液。李继峰等[11]研究了超氧化物歧化酶（SOD ）对离体血管平滑肌的保护作用。实验发现SOD 可以延缓动脉平滑肌变性过程，对血管平滑肌有一定的保护作用。在灌注液中加入外源性物质，如L-精氨酸、抗氧化剂、能量合剂等可增加灌注液的保护作用，国内外的研究均证实了这一点[12,13]。持续低温灌注可以持续的供给离断肢体营养物质，同时排泄代谢废物，比单纯低温灌洗的
效果更好[14]。
由于低温对组织存在不可避免的损伤，在移植器官领域开展了常温或亚常温的机械灌注研究，在动物实验上取得了可喜的结果[15-17]。
这预示着在肢体保存上，常温或亚常温持续灌注保存也会成为未来研究的热点课题之一。4高压氧保存
高压氧可以增加血氧分压，提高血氧弥散半径，使远距离毛细血管的细胞可获得足够的氧，有助于葡萄糖的有氧代谢和能量供应的恢复，促进毛细血管的新生及侧支循环的建立，改善微循环，促进可逆性缺氧细胞功能的恢复。人们很早就意识到高压氧可以提高肢体再植的成活率，同时也可以保护骨骼肌。动物实验表明一氧化碳可显著减轻肾、肝、心脏的缺血再灌注损伤，具有重要的临床应用价值[18,19]。Atesalp AS 等[20]通过兔的骨延长术对骨骼肌进行牵拉造成缺血再灌注损伤，发现高压氧组在牵拉前后肌酸激酶、乳酸脱氢酶和谷草转氨酶明显低于对照组，高压氧组可牵拉的最大长度明显高于对照组，二者有显著区别，认为高压氧可有效减轻缺血再灌注损伤。BaynosaRC 等[21]认为高压氧可以减轻缺血再灌注损伤，其机制是依赖一氧化碳合酶（NOS ），早期是内皮型一氧化碳合酶（eNOS）活性增加，后期是肺组织中eNOS 蛋白表达增加。SelcukCT 等[22]研究了高压氧对经尼古丁处理的大鼠皮瓣的保护作用，实验分四组，组1为对照组，组2为高压氧组（不经尼古丁暴露），组3为经尼古丁暴露组，组4为经尼古丁暴露后高压氧治疗组。实验结果证实高压氧对经尼古丁暴露的皮瓣有积极的保护作用。这个研究对临床工作有积极的指导意义。2010年日本学者Hatayama N 等[23]创新性地提出了“气体保存”的概念，他将离体大鼠心脏悬挂在充满一氧化碳、二氧化碳、氧气和氦气混合气体的高压密闭容器中，在4℃条件下保存72h 后，再行大鼠异位心脏移植取得了
成功。但是临床上如何用高压氧保存离断肢体，尚待
更深入的研究。
5异位寄养再回植技术
1986年Godina M 等[24]首次完成了1例断手异位寄养再回植手术，此后不断有文献报道利用这一技术挽救离断肢体和器官。如断指、断掌、断臂、断足、离断的小腿和阴茎等。经随访，异位寄养再回植的肢体在康复训练下均有一定程度的感觉和运动功能的恢复[25,26]。但是必须认识到再植肢体的功能比一期再植时差。所以对手术的适应证要严格掌握：⑴严重肢体离断的患者病情严重，常伴危及生命的其他复合伤或创伤性休克，全身状态不能耐受长时间手术。这是暂时异位寄养再植的绝对适应证。⑵肢体完全离断伤，远端肢体相对完整，近端呈毁损性损伤并伴广泛皮肤软组织缺损，骨关节损伤严重，两断端无法行原位缩短后再植者。⑶少儿、青壮年发生前臂和手部离断伤，强烈要求保存肢体者。在已报道的病例中，腋窝、上臂、前臂、腹部、腹股沟、大腿、小腿、足背均可作为异位寄养的受区。选择异位寄养的部位时，应综合吻合血管的直径、血管的解剖变异及暴露、二期手术时可携带血管蒂的长度、离断肢体的固定等因素慎重考虑。同时还要有利于接合离断肢体和受区的神经，以延缓骨骼肌的营养性和废用性萎缩。异位寄养再回植手术创伤大、难度大、风险高，应慎重选择，但只要掌握好手术适应证，仍可认为是抢救离断肢体的一种方法。6体外循环
近几年有学者利用体外循环的方法保存离断的动物肢体，即利用体外模拟体内生理环境的仪器，对离断肢体进行血液灌注。许秀芳等[27,28]在体外循环机的辅助下，向肢体内灌注32℃血液保存液，保存肢体12h，灌注速度为150ml/min，HE 染色显示肌肉、血管结构正常，从而推测体外循环保存断肢可能是一种可行的方法。研究过程中还发现补体激活，IgG 和IgM 抗体含量增加，这种变化与缺血再灌注损伤的关系需要进一步的研究。尹叶锋等[29]分别在4℃，10℃，18℃，26℃温度下使用体外循环保存猪的离断肢体，经组织学观察、透射电镜观察、实时定量RT-PCR 测定证明低温能显著保护缺血再灌注时骨骼肌细胞结构和细胞膜的完整性，减少炎性细胞浸润及炎性因子表达。10℃条件下缺血再灌注致骨骼肌细胞损伤最小。瑞士伯尔尼大学医院通过体外循环保存猪的离断肢体，灌注液为自体血，得出的结论为体外循环可以减轻缺血再灌注对组织的损伤[30,31]。
体外循环可以延长肢体保存时间，清除断肢组织坏死产生的毒素，防止再植后毒素入血引起的并发症，降低截肢所致的致残率及死亡率。上述所有的研究均预示着体外循环保存断肢有着良好的前景，值得深入研究。
断肢保存的理想方法应当是简单经济，对组织和细胞的损伤小，再植后成活率高，有利于术后功能的恢复。但是至今还没有一种保存方法可以达到这样的要求。单纯低温保存法是最简单经济的保存方法，利于向大众普及，同时也是临床上最常用的临时保存断肢的方法。深低温冷冻保存时细胞液结晶的过程对细胞有直接损伤作用，低温保护剂虽可减少冰晶，但它对细胞也有一定的毒性作用。体外循环可明显降低缺血再灌注损伤，长时间保存断肢对组织和细胞的影响也最小，随着技术的不断完善，体外循环保存法有着良好的临床应用前景，将是未来保存断肢最理想的方法之一。
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（下转第413页）
降支平均长度53.3mm，侧支细小，数量较多。
依据以上解剖学基础[8]，我们设计的股二头肌肌皮瓣，将皮动脉包括在皮瓣内，皮瓣有了良好的血液供应，从而为皮瓣的成活，奠定了解剖学基础。3.2皮瓣设计
根据血管出现率、长度和外径以及显露方便与否，本文确定股二头肌长头的2/4区的血管束是主要的，其次为3/4区的血管束。4/4区的血管出现较少；1/4区的血管虽恒定出现，但解剖、显露方面不及2/4区和3/4区的血管束。故一般选用1～2区切取肌皮瓣，3～4区为蒂。3.3手术注意事项
⑴股二头肌长头主要血管在肌的中部深面入肌，可在股后肌群中点处沿中线切开，在肌前缘即可找到来自第一穿动脉的股二头肌长头肌支；⑵旋转点最好位于3/4区，此区血运交通支丰富；⑶切取肌瓣的层面，，应在股二头肌深层；⑷股二头肌长头的神经来自坐骨神经，以第二支多见，与主要营养血管入肌点也基本一致，两者均有足够的长度。但多与半腱肌支共干，故在游离肌(皮)瓣处理神经时，注意保护半腱肌支，慎勿伤及；⑸术中暂时将皮瓣与肌肉缝合固定，以免皮瓣肌分离而影响血运。
股二头肌长头肌束长，位置浅表，修补邻近及远处组织缺损都是一个良好的肌瓣、肌皮瓣，切取
后，其功能丧失不明显。术中见肌皮瓣血运好，术后
皮瓣成活良好，创面全部覆盖，神经、血管床得以重建，再植肢体成活良好，关节功能恢复良好，供区功能未见明显损失。故我们认为应用股二头肌长头肌皮瓣转移治疗腘动脉损伤并腘窝软组织缺损，方法简单，对供区损伤小，是治疗腘动脉损伤并腘窝软的组织缺损较为理想方法。
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