離斷肢體保存的研究進展

陳冠軍　陳敏亮

[摘要]肢體離斷后因缺血缺氧，正常的代謝過程受到干擾而產生一系列的病理生理變化，導致細胞變性和組織壞死。因此對斷肢進行科學保存以減少組織缺血性損傷，延緩組織變性壞死，為臨床贏得再植時間，顯得尤為重要。本文通過檢索分析相關文獻，對保存斷肢的幾類常見方法做一綜述，涉及低溫保存法、器官保存液保存法、灌注保存法、高壓氧保存法和暫時異位寄養再回植等。

[關鍵詞]離斷肢體；低溫保存；器官保存液；灌注；高壓氧；暫時性異位寄養

[中圖分類號]R658.1 [文獻標志碼]A [文章編號]1008-6455（2017）06-0126-03

肢體離斷后因缺血缺氧，正常的代謝過程受到干擾而產生一系列的病理生理變化，如代謝和毒性物質堆積、細胞胞漿空泡形成、線粒體水腫、功能下降、溶酶體穩定性下降，導致細胞變性和組織壞死。恢復供血后又會引起一系列病理生理學方面的改變，可籠統稱之為缺血再灌注損傷（ischemi～reperfusion in-1ury）。這不僅會影響再植肢體還會波及心、肺、腎等遠隔器官。相關實驗及臨床數據表明，超過4～6h的缺血時間會影響再植成功率和術后肢體功能康復。但患者有時伴隨骨折、顱腦外傷等復合傷需先接受某些救命手術，或受傷士兵需要轉運至后方醫院接受手術而無法縮短斷肢缺血時間，使斷肢發生不可逆的損傷。因此如何保存缺血時間較長的斷肢仍是一個不小的挑戰。在斷肢再植重建血液循環之前，如何對斷肢進行保存，以減少組織缺血性損傷，延緩組織變性壞死，為臨床贏得再植時間，確保斷肢成活及功能恢復，是目前臨床需要深入研究的課題之一。近年來國內外對斷肢保存的研究取得了很大成就，現綜述如下。

1低溫保存法

斷肢中不同組織對缺血的耐受力差別很大。常溫下，肌肉組織的臨界缺血時間是4h，神經8h，脂肪13h，皮膚24h，骨組織高達4d，其中骨骼肌最易受缺血損傷。低溫可降低缺血組織中細胞代謝速率，減少三磷酸腺苷（Adenosinetriphosphate，ATP）消耗及其代謝廢物的積聚l生損傷，降低細胞內酶對組織細胞破壞的速度。Allen在20世紀30年代首次報道低溫對斷肢的保護作用。他認為低溫條件下組織代謝活性降低，能量需求減少，并提出用紗布包裹斷肢裝入塑料袋內直接浸入冰浴中的低溫冷藏干燥保存斷肢的方法被沿用至今。1997年，Wilson等建立不同溫度下股薄肌缺血模型，24h后評價其肌肉存活力，發現低溫下肌肉存活力明顯優于常溫。Ozkan等通過橡膠止血帶建立大鼠后肢缺血再灌注損傷模型，發現（12±2）℃的低溫和臭氧對大鼠骨骼肌缺血再灌注損傷具有保護作用，但它們之間沒有協同作用。羅曉中等采用暫時阻斷家兔髂總動脈起始處血流的實驗模型，觀察用泡沫型氯化鈉降溫袋使坐骨神經旁肌溫（代表神經溫度）降至18.2℃～24.7℃的方法預防坐骨神經缺血再灌注損傷（缺血4h，再灌注5h）的形態學變化，結果顯示：神經的缺血再灌注損傷在低溫下較常溫下明顯輕微，提示降溫可預防周圍神經缺血再灌注損傷。Hansson等研究得出結論32℃淺低溫能有效減少心肌缺血再灌注損傷，減小梗死面積。

2器官保存液保存法

器官保存液最初應用在肝、腎、胰腺等實質器官移植外科領域并獲得巨大成功。器官保存液根據成分不同大致分為：仿細胞內液型（如E-C液）、仿細胞外液型（如U-W液）、血漿類溶液、載氧保存液和非體液型保存液。其中研究最多的是E-C液和U-W液，但隨后問世的IGL-1（Institute Georges Lopez）液、SCOT（solution deconservation des organes etdes tissus）液、Kyoto液等均比U-W液表現出更優越的器官保存方面的特性。Janssen等將ceIsior液、U-W液和HTK液（histidinetryptophan ketoglutarate solution）在低溫條件下保存人肝細胞的能力進行了比較，得出結論：Celsior液在降低人類肝細胞低溫保存條件下的缺血再灌注損傷方面優于HTK液，但與U-W液相似，此外Celsior液對肝細胞體外長時間保存也有效。Norden等對uw液保存斷肢進行研究后發現，大鼠斷肢保存在uw液中24h，轉移再植后成活率可達83%，uw液對大鼠骨骼肌有保護作用。Ikeda等回顧了2002-2012年間26例肺移植患者，術后肺功能滿意，5年存活率達到85.1%，所有移植肺均用Kyoto液保存，平均缺血時間（483.8±19.0）m。

3灌注保存法

灌注保存可分為持續灌注和單次灌注。常用灌注液有Collins液、E-C液和U-W液，還有應用自由基清除劑、能量合劑、血液及血液代用品灌注的，均取得不錯的保存效果。王楠等利用U-W液灌注Wistar大鼠離斷后肢，在4℃條件下分別采用單次灌注、24h間斷灌注和連續灌注，發現與對照組相比，灌注組肌纖維水腫輕、斷裂少，細胞較少發生橫紋溶解，證明使用U-W液對離斷肢體進行灌注后低溫保存效果更好，24h連續灌注和間斷灌注對斷肢的保護效果相當。Yan等采用大鼠離斷肢體模型也證明補充維生素C（自由基清除劑）能夠增加NO生物活性，促進斷肢再植后血流恢復，減少氧化應激反應，增加側支動脈供血、減少肌肉壞死。章偉文等研究證實能量合劑可為骨骼肌中的Na⁺-K⁺-ATP酶活性提供能量，維持其缺血條件下的活性2～4h；能量合劑中含有的適量激素，也具有一系列抗缺血再灌注損傷的作用。Xu等研究發現，氟碳化合物（血液代用品）可在SD大鼠肺微血管內皮細胞（pulmonarymicrovascular endothelial cells，PMVECs）的細胞膜表面形成密集且有擴散性能的物理屏障，阻止炎性因子接觸靶細胞，減少細胞內信號級聯反應及隨后的炎性反應，起到細胞保護作用。體外循環下全血灌注已被證明在肺和肝臟的保存中可行，在腎臟的保存中甚至優于普通低溫保存。Constantinescu等通過豬前肢動物模型探討了利用現有體外循環技術和設備進行體外全血灌注保存斷肢的潛力和技術可行性，結果比較理想。在12h的灌注中，pH值維持正常，鉀通過胰島素和葡萄糖控制很好，乳酸水平在灌注早期因缺乏肝臟代謝有所上升，肌肉刺激反應一直存在，組織病理和免疫熒光檢查顯示組織損傷較少，與對照組差異明顯。持續低溫灌注可給斷肢供應營養物質、排出代謝廢物，常溫或亞常溫灌注則可一定程度上避免低溫對組織的損傷，未來可能會成為研究熱點。近期，日本學者Araki等研制出一種攜氧的血紅蛋白囊泡（Hemoglobin vesicles，HbVs），它由磷脂囊泡包被純化人血紅蛋白形成。大鼠斷肢經過常溫下8h缺血時間（其中六小時用1：1的ETR和HbVs混合溶液灌注）后再植，然后進行生化、形態和功能評價，結果顯示HbVs處理組比單純ETK液灌注有更好的氧合作用，腓腸肌保存完好，再植手術很成功。endprint

4高壓氧保存法

高壓氧（hyperbaric oxygen，HBO）目前在臨床上廣為應用，可增加血氧分壓，提高血氧彌散半徑，使距離毛細血管較遠的細胞獲得足夠的氧，有助于葡萄糖有氧代謝和能量供應恢復，促進毛細血管新生及側支循環建立，改善微循環，促進可逆性缺氧細胞功能恢復。近年來很多研究發現HBO保存離體組織或器官可提高移植或再植成活率。張智等探討了HBO保存對大鼠離斷肢體的影響，發現HBO保存對骨骼肌Na⁺-K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性及超微結構的影響皆明顯優于室內空氣中保存。缺血6h再植后HBO組成活率為100%，而室內空氣組為50%。Yin等觀察了HBO預處理的大鼠心臟功能和缺血再灌注損傷情況，發現HBO可以改善心臟功能和心肌缺血再灌注損傷引起的組織學改變，減少氧化產物和炎性細胞因子，其機制可能是HBO能增加血紅素氧化酶1（heme oxygenase 1，H0-1）的表達。該機制也被證實在HBO預處理減輕大鼠高氧性急性肺損傷時肺的生化和組織學改變中起主要作用。Kang等報道了HBO預處理對大鼠帶蒂移植皮瓣的缺血再灌注損傷有保護作用。多項研究也證實了高壓氧可以有效減輕骨骼肌等組織的缺血再灌注損傷，其機制可能是與一氧化氮合酶（NOS）相關：內皮型一氧化氮合酶（eNOS）活性增加在前，肺組織中eNOS蛋白表達增加在后。

5暫時性異位寄養再回植技術

首例斷手異位寄養再回植手術由Godina等在1986年報道，此后不斷有不同部位肢體和器官利用此技術得以保存的報道，但二期再植的肢體功能不如一期再植。因此要嚴格把握這類手術的適應證，包括：①肢體完全離斷，伴全身嚴重復合傷或休克，不能耐受長時間再植手術者；②肢體完全離斷，斷肢遠端相對完整但近端肢體為毀損傷，并伴廣泛皮膚軟組織缺損或嚴重骨關節損傷，兩斷端無法短時間內進行原位再植者；③少兒、青壯年發生肢體離斷傷，強烈要求保全肢體者。通過此技術可縮短斷肢缺血時間，并為搶救復合傷患者生命或修復毀損的肢體近端贏得時間。王江寧等報道了2例急診斷足病例，傷后6h入院行暫時性對側小腿異位寄養，術后3個月行再回植術，通過主動、被動運動、按摩、高壓氧以及保護覺和位置覺訓練等方法對患者進行康復治療，再回植術后斷足均成活，足底感覺恢復，不需使用短腿支具或拐杖，可以參加輕體力工作。James kaaj報道了兩例斷肢異位寄養再回植案例，一例是右手爆炸傷，右側拇指通過端側吻合術暫時寄養在同側腕部橈動脈處，7d后再植回原處取得成功；另一例是嚴重的右側前臂和手掌撕脫傷，將食指和小指異位寄養在對側前臂橈動脈處，但由于受損較重食指未能保住，9d后將小指再植回原無名指處取得成功。Tomlinson等將受傷右手的食指、中指和無名指異位寄養在左前臂橈動脈處，8個月后再植回原處并重建右手獲得滿意效果。

6總結

斷肢再植的時限與肢體離斷平面和環境因素等有關，一般而言常溫下完全缺血6h不會出現不可逆變化，因此常溫再植時限一般不超過6h。隨著科技進步和社會發展，嚴重創傷尤其是高能創傷逐步增多，人們越來越多地經受組織缺損或肢體離斷等傷痛；現代戰爭中肢體離斷和毀損的情況也非常常見。但受制于救治條件所限，離體組織或離斷肢體需要到有條件的醫院才能再植，因此再植前的保存就成為再植能否成功的關鍵。單純低溫保存經濟簡單易操作，各種器官保存液和灌注液也都有不錯的延長再植時限的作用，暫時性異位寄養再回植的肢體功能稍差但能挽救許多無法一期再植的斷肢，HBO保存斷肢仍處于實驗階段，還有一些不常用的方法也都取得了一定的斷肢保存效果，但單一方法均或多或少存在一定局限或者至少延長再植時限仍不夠，因此能否將各種方法合理地聯合應用，并與防治缺血再灌注損傷的措施結合，或提出更具創新性的技術及方法，將是影響斷肢再植成功率的關鍵。

創面持續密閉負壓吸引技術（vacuum sealingdrainage，VSD）為外科修復領域帶來了里程碑式創新。該技術可以全方位去除細菌培養基和創傷后受損組織產生的毒性分解產物，減少機體組織對毒性產物的重吸收，避免二次打擊所致的“失控的全身炎癥反應”，阻斷病理反應鏈，防治MODS的啟動。肢體或復合組織離體后因創面裸露和血供的阻斷會進一步加重加速離體組織的失活，因而及時封閉離體組織的創面對延長離斷肢體保存時間有重要意義。因此，未來如何將該技術與其他方法有機結合應用于離斷肢體的保存將有重大研究價值。

[收稿日期]2017-2-13

[修回日期]2017-04-25

編輯/張惠娟endprint