每个皮肤血管的供区面积大小不一,与其自源动脉发出的角度、直径及血流量与流速等因素密切相关。按照Cormack和Lamberty的皮瓣供区理论,每一条皮动脉均有一个明确的供血范围,即解剖学供区。其周围亦有其它动脉分布,这种紧邻原解剖学供区的部分被称之为动力学供区。若再继续向远邻的供区延伸,则称之为潜力供区。通常皮瓣切取在轴心血管的解剖学供区,成活率最高,动力学供区次之,潜力供区最低。
血管体之间的吻合形式归纳为3种:(1)不减少口径的真性吻合;(2)逐渐减少口径的阻力性吻合;(3)在正常情况下尚未开放的潜在性吻合。血管体区或穿支体区间的吻合以choke vessels多见,在解剖学上,choke vessels渐渐成了“穿支血管吻合”的代名词。
相邻动脉间的吻合支构成1条线状的“封闭”边界,正常时吻合处两端压力平衡,无血液流动。但是,当一侧血管被切断或阻断时,致血压下降。此时,血管内的血流就会跨越原来的吻合部位自动向血压下降一侧供血。手术切取皮瓣、延迟术或认为地阻断某条血管等均可见跨区供血现象。
Batchelor等人以肩胛下动脉为蒂切取联合皮瓣时,术中发现其胸背动脉与肩胛下动脉分别源自腋动脉,而皮瓣远端血供充足。这说明来自肩胛下动脉的血流不仅从解剖供区(肩胛皮瓣与肩胛旁皮瓣)跨过第一choke血管区供血到动力学供区(背阔肌皮瓣),而且还跨过第二choke血管区顺利供血到了潜力供区(胸外侧皮瓣)。这说明血管体间存在可有效沟通的吻合,而且1条单血管蒂可驱动血流跨越2个choke血管区为第三区(潜力供区)供血。不过这仅仅是临床个案,相关的基础研究表明“第二choke血管区”仍然是潜力供区成活难以逾越的鸿沟。
Akinci等报道87例逆行前臂背侧穿支皮瓣修复严重手外伤,血管蒂为前臂远侧1/3部的肌间隔穿支。全部或部分坏死9例(10.34%),主要发生在皮瓣的前臂近侧1/3区,即逆行穿支皮瓣的远端。由于前臂背侧皮肤的近侧2/3区域主要由骨间后动脉供血,而远侧1/3部分由骨间前动脉的背侧支供血。所以该皮瓣为跨血管体区皮瓣,但用的确是穿支血管蒂,瓣内为穿支跨区供血。如果采用传统的以骨间前动脉背侧支为血管蒂的骨间后动脉逆行岛状皮瓣,则其瓣内为骨间后动脉及其穿支供血,即便是皮瓣切取范围达肘部亦可成活。由此可见,应尽可能避免以穿支为血管蒂切取跨血管体区皮瓣(以小带大),尤其在设计逆行岛状穿支皮瓣或穿支螺旋桨皮瓣时宜慎重。
穿支体跨区皮瓣与血管体跨区皮瓣的差异 A:A1-3,骨间前动脉背侧支穿支;P1-4,骨间后动脉穿支;B:穿支体跨区皮瓣,以A1或A2为血管蒂;C:血管体跨区皮瓣,以骨间前动脉背侧支为血管蒂
跨区皮瓣成活的难易程度与其血流需要跨越阻力网络的多少密切相关,阻力网络越多,成活越难。随着跨区皮瓣供区数量的增加,瓣内的血流阻力呈几何级数递增。但是,如果血管底部或供区之间的连接方式发生变化,则其血流阻力也会发生变化。假设皮瓣的大小和穿支血管的管径都相同,可通过改变穿支血管蒂的位置提高其成活率。血管蒂在一侧,其皮瓣远端供区阻力网络数大,所以跨区皮瓣的血管蒂宜用中部穿支。血管蒂的位置比血管的粗细与数目更重要。
全头皮撕脱再植时,尽管已有仅吻合单侧颞浅动、静脉而成功的报道,但单侧动、静脉间可能因灌注压力不足及短路现象而导致对侧或远端血供不足。因而,一般要求吻合两侧的颞浅动静脉,并尽可能多地吻合静脉。但Xi等在“静脉引流位置对动脉供血和静脉回流影响”的四联体皮瓣实验中仅保留1条动脉,1条静脉,分3种组合:(1)应用单侧动脉及其伴行静脉;(2)单侧动脉位置不变,结扎其伴行静脉,改用紧邻的对侧静脉;(3)单侧动脉位置不变,结扎其伴行静脉,改用远邻的对侧静脉,结果显示第3中效果最好,皮瓣完全成活且皮肤色泽好,第2中效果次之。
如果将此实验类比全头皮撕脱再植,那么一侧吻合颞浅动脉,对侧吻合颞浅静脉的方案应由于同时吻合单侧颞浅动静脉。这是因为利用对侧颞浅静脉引流时,可促使头皮中心(顶部)血液尽快流向对侧,进而引导颞浅动脉血加速流向头皮中心,对动脉血起到导向作用,而且静脉回流也更顺畅,从而加速血液循环与新陈代谢。反观经同侧动脉的伴行静脉引流时,动脉血必须先到达对侧,然后再通过头皮中心小静脉返回,循环距离明显延长,而且阻力加大。
以上研究打破了传统皮瓣设计中强调“血管数目与管径大小”的惯性思维,通过改变“血管蒂的位置”,或仅仅改变“静脉引流的位置”,即可明显改善其远端血运,为大皮瓣移植提供了新的理论依据。