微血管皮瓣灌注監(jiān)測(cè)：熒光成像在血管血栓發(fā)現(xiàn)中的應(yīng)用

頭頸部重建中的組織移植成功率很高。然而，在所有病例中，多達(dá)10%會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的并發(fā)癥。皮瓣監(jiān)測(cè)技術(shù)設(shè)備有助于早期發(fā)現(xiàn)血管問題，以便及時(shí)進(jìn)行干預(yù)。在這項(xiàng)研究中，我們測(cè)試了熒光成像在測(cè)量游離皮瓣血管血栓形成的灌注依賴參數(shù)方面的適用性。PreSens 的 VisiSens 系統(tǒng)原型用于在移植前、吻合成功后和手術(shù)后1天測(cè)量10個(gè)微血管移植物的皮膚氧通量。使用這種方法可以在手術(shù)后 1 天清楚地識(shí)別灌注不良的皮瓣。

微血管游離組織移植通常用于重建口腔頜面區(qū)域的缺損，成功率為 91% 至 99%。盡管如此，在某些情況下，血管閉塞會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥并導(dǎo)致皮瓣衰竭。通常，微循環(huán)的逐漸關(guān)閉是主要問題，這是一個(gè)難以察覺的緩慢過程。雖然有皮瓣移植的監(jiān)測(cè)方法，但尚未建立可靠、準(zhǔn)確和簡便的操作規(guī)程。在這項(xiàng)研究中，通過測(cè)量灌注依賴性參數(shù)來監(jiān)測(cè)游離皮瓣，測(cè)試了其對(duì)發(fā)現(xiàn)吻合組織并發(fā)癥的適用性。使用PreSens的VisiSens系統(tǒng)原型進(jìn)行的熒光成像來測(cè)定組織灌注。使用手持式顯微鏡讀取熒光傳感器箔的響應(yīng)，并將其放在皮膚表面。

一、皮瓣熒光成像

在移植前、吻合成功后和手術(shù)后 1 天對(duì)皮瓣的真皮組織進(jìn)行熒光成像。將傳感器箔的感應(yīng)面直接放在皮膚表面，并用手持式熒光顯微鏡非侵入性地讀取其響應(yīng)。每項(xiàng)測(cè)量都記錄在圖片中，以光學(xué)判斷皮瓣灌注。組織氧合取決于血管提供的氧氣供應(yīng)和組織細(xì)胞的耗氧量。氧分壓 （pO2）是監(jiān)測(cè)組織氧合的理想?yún)��?shù)，因?yàn)樗�與物理溶解氧的濃度成正比。在實(shí)驗(yàn)中，熒光傳感器箔從環(huán)境空氣中加載氧氣并放在皮膚表面。它根據(jù)組織的需求釋放其氧氣儲(chǔ)存器。在測(cè)量過程中，儲(chǔ)層沒有重新加載，因?yàn)閭鞲衅鞯耐该骶埘ブЪ苁遣煌杆�的。由氧通量�?qū)動(dòng)的氧氣釋放可以記錄下來，測(cè)量傳感器隨時(shí)間的變化響應(yīng)。測(cè)量在傳感器放在皮膚表面后立即開始，并且僅在傳感器和組織的分壓平衡時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，時(shí)間序列為每 10 秒 10 張圖像（100 秒記錄時(shí)間）。在確定圖像上的某個(gè)感興趣區(qū)域 （ROI） 后，可以繪制傳感器對(duì)氧氣的響應(yīng)隨時(shí)間的變化。由組織氧張力驅(qū)動(dòng)的灌注依賴性參數(shù)可以從這些圖的斜率計(jì)算出來。

圖1：VisiSens原型用于皮瓣二維氧成像的測(cè)量原理

二、監(jiān)測(cè)結(jié)果

低灌注率導(dǎo)致組織中的氧張力低，因此斜率高，而高灌注率導(dǎo)致氧張力高并顯示低斜率。研究的 10 個(gè)移植物在移植前的平均斜率為 0.14（標(biāo)準(zhǔn)差± 0.12）。吻合成功后，平均斜率值為0.25（標(biāo)準(zhǔn)差±0.14）。手術(shù)后一天，灌注良好的移植物（n=6）的斜率值在0.07-0.27之間（平均斜率值0.18±0.07），與術(shù)前斜率值基本相等。另一方面，灌注不良的移植物 （n=4） 強(qiáng)烈改變了灌注依賴性斜率，其值在 0.35 - 0.75 范圍內(nèi)（平均斜率值 0.52 ± 0.19），因此可以清楚地識(shí)別。通過手術(shù)可以成功修復(fù)其中三個(gè)皮瓣。在這些測(cè)試中可以確定閾值斜率值為 0.3，當(dāng)閾值小于0.3時(shí)，表明皮瓣灌注良好。高標(biāo)準(zhǔn)偏差值是由于樣本3中異常高的斜率值造成的，這是一個(gè)在研究早期丟失的高度受損的皮瓣。

圖2：低灌注組織、正常組織和高灌注組織內(nèi)氧分壓的斜率圖（上圖）;低灌注、正常和高灌注組織的平均斜率值（下圖）

圖3：一個(gè)樣本記錄圖像的時(shí)間序列

三、結(jié)論

微血管移植物上使用熒光傳感器箔成像可以對(duì)組織氧合進(jìn)行二維和非侵入性評(píng)估。當(dāng)然，它需要用更多的測(cè)量樣品進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，但它可能是監(jiān)測(cè)自由皮瓣的客觀測(cè)量工具。此外，本本研究確定的0.3的閾值需要在更大的試驗(yàn)中得到證實(shí)。利用氧成像對(duì)整個(gè)皮瓣進(jìn)行長期監(jiān)測(cè)的可能性是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)，有助于評(píng)估外科醫(yī)生進(jìn)行皮瓣檢查，并明確指示皮瓣灌注的程度。

文獻(xiàn)參考：

J. K. Meier (2012), Simple, Fast and Reliable Perfusion Monitoring of Microvascular Flaps, Clinc. Hemorh. Microcirc., 5 (1-2), pp. 13 - 24

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