探讨骨科显微外科的回顾与展望

1、探讨骨科显微外科的回顾与展望    一、显微外科的发展史显微外科技术的起源可追溯到1921年Nylen 等首次用放大镜和双目手术显微镜进行内耳的开洞、减压等简单手术。1950年Baraquer等应用手术显微镜进行角膜缝合。1960年,Jacobson等应用手术显微镜对直径为1.63.2 mm的细小血管进行缝合,获得较高的通畅率,这在显微外科发展史上是一个重大的突破。几乎同时,Buncke尝试了显微血管外科技术,并由此推广到外科的其他领域,在实验外科方面的应用尤为突出。1961年, Lee等在鼠身上进行门腔静脉分流手术获得成功; 1962年,Conzale

2、s等用鼠进行肾脏移植手术;随后,Abbott等也采用鼠做心脏移植手术。此时,显微外科已逐渐成为一项新的外科技术,但其在临床上的迅速发展则由20世纪70年代开始,并在外科领域逐渐广泛开展。首先为各种带血管游离组织的移植,包括肌肉、骨、关节等组织的移植,其次为显微外科在临床各科的应用,尤其在骨科临床中的应用最为广泛1。二、显微外科技术在骨科中的应用(一)断肢再植1963年,陈中伟2等在世界医学史上首先报道了右前臂完全离断再植成功,相继又进行了近600例断肢和断手指再植,断肢再植存活率达到86 %,而断手指再植的存活率约 60%3-5。通过临床实践总结了断肢再植的手术指征,规范了断肢再植的手术操作,

3、得到国际断肢再植外科同行的认同并予采用3,4。通过动物实验发现,狗腿离断后冷藏108 h仍可成功再植,提出冷藏延长断肢缺血时限的方法和观念,并在临床上为经冷藏保存、缺血长达36 h的断肢成功地进行再植6,7。通过实践发现,高压氧对提高离断时间较长肢体的再植成活率有至关重要的作用8。以大量断肢(指)再植病例的实践及随访为基础,制定出用于评定再植术后肢体功能恢复的标准,提出肢体功能最大限度恢复后按4级进行功能评定,成为国际上大多数从事再植外科医师均采用的“陈氏标准” 4。据1984年的统计,全国再植断肢总数为1 131例,总成活率为83.9%9。1986年在长沙、1990年在杭州、1993年在西安

4、召开的3次全国显微外科学术会议上又报道了511例次断肢再植10。虽然这些数目可能会有所重复,但大宗的断肢再植病例,仅在中国才能找到。近年来,我国在断肢再植方面所取得的一些成就表现在以下几个方面:1.利用毁损性断肢的完整肢体进行再植:程国良等11报道1例双上肢离断,左侧上肢无再植条件的患者,将相对完整的左拇指移位再植于右手大鱼际处,保存了右手的功能。有人在处理踝足和股膝部毁损性离断的双下肢时,将一侧完整的断足移位再植到另一侧小腿上,神经、肌腱的修复搭配得当,运动及感觉功能恢复良好,且重建行走负重功能12。田江宜等13报道3个被火车轧断上下肢的病例,均仅行断臂再植,其中2例利用不能再植的下肢血管、

5、神经及皮肤移植修复再植肢体相应的组织缺损,充分利用不能再植的毁损肢体,保存再植肢体的长度。3例断臂再植均成活,但离断平面较高,神经损伤严重,虽经神经移植,但功能恢复不理想。赵东升等14报道18例毁损性前臂离断,缩短后再植,17例存活且再植肢体恢复部分功能,效果较为满意。在断肢再植时充分利用废弃肢体的有用部分,最大限度地重建或保留再植肢体功能, 极大地丰富了再植外科的内容。2.多肢体同时离断的再植:四肢同时离断且有再植条件者较罕见。裴国献等15报道了1例四肢同时离断再植成功的经验;另有双大腿、双小腿及双上臂同时离断各1例再植存活的报道。这些报道充分体现了我国断肢再植技术已达到较高水平。3.肿瘤段

6、切除远侧肢体再植:陈中伟等16将断肢再植技术用于上肢低度恶性肿瘤的保肢治疗, 切除患有低度恶性肿瘤的整段肢体,将剩下的远端 肢体再植到近侧,既切除了肿瘤,又有效地保留远侧健康肢体的功能,提高患者的生活质量。随着再植技术被普遍掌握,肢体局限性恶性肿瘤段截后的再植治疗已代替高位截肢术,成为常规的治疗方法17。4.撕脱性断肢的再植:张基仁等18报道了上臂远近端各有5 cm的软组织严重挫灭、坏死和肘关节平面离断,正中神经、桡神经及尺神经分别被抽出10、15和15 cm的完全性上肢断肢各1例,经再植术后患肢的功能得到部分恢复。另有1例86 岁的老年患者前臂旋转撕脱完全离断后再植成功的报道。5.高位断肢再

7、植:李小军等19分析总结了12 例高位断肢再植疗效不佳的原因为单肢离断9例、多肢体离断3例,均仅再植1个肢体,并将2例高位离断的左小腿移位至右膝再植,术后9例存活但随访结果均不理想。可见断肢再植应严格掌握手术指征,提高再植质量,从功能效果出发,不应提倡创造条件再植大段毁损或超过时限的高位断肢。6.肢体多节段离断再植:侯建玺等20应用由近及远的再植顺序,及时为断肢逐段恢复血液循环,以最大限度地减少组织的缺血时间,成功地为 1例3节段离断的上肢施行再植术,术后患肢恢复部分功能。7.小儿断肢再植:刘兴炎等21报道28例小儿断肢再植,25例存活,功能恢复满意。小儿断肢再植的程序与成人基本相似,但有其独

8、特性:小儿的血管口径细小、嫩薄,血管的清创及缝合均应在手术显微镜下进行无创操作;骨骼的缩短应尽可能不累及骨骺;离断神经应尽可能一期缝接;离断的肢体因缺血、缺氧,组织代谢分解,一旦恢复血供,再植肢体均有不同程度的骨筋膜室综合征,应进行妥善处理;同时应补足血容量,保持呼吸道通畅,防治肾功能衰竭。(二)显微外科器械和手术显微镜的研究与开发以医生、研究人员、工程技术人员为主体组成了协作小组,合作研制出仅有头发丝1/ 3粗细的 “9-0”、“11-0”的无创伤显微外科缝合针线及“显微外科手术刀包”、双人双目手术显微镜,填补了国内有关显微外科手术器械、缝合针线和手术显微镜的空白,为开展显微外科手术提供了必

9、要的手术工具,使医师开展显微外科手术更加得心应手22。借助双人双目手术显微镜,在放大10倍下吻合大白鼠、兔子等小动物直径为0.6 mm的小血管,以及更为细小的淋巴管、静脉,开展犬、兔耳、鼠耳、鼠趾断离再植的实验及相关理论研究23,24。从而使断手指再植的成功率从60%提高到90%以上5。(三)断指再植1965年Komatsu等25及 1966年陈中伟等26相继获得断指再植的成功。随着手术显微镜和显微器械的应用及改进、再植技术的普及与提高、手指血管显微解剖及再植后成活机制的深入研究和吻合方法的探讨与技术的逐渐完善,在动物实验研究的基础上,我国学者研究发展了直径为0.2 mm的微血管吻合技术,其远

10、期通畅率达96%100%,把断指再植的成活率提高到 92.9%,对推动断指再植技术的发展起了积极作用27。显微血管吻合技术的提高,为小儿断指再植及末节断指再植提供了技术保障。国内从城市大医院到中型医院,直到乡镇医院都相继开展断指再植手术,断指再植成功的报道日益增多,再植的指征不断扩大,医师的临床经验也越来越丰富。据不完全统计,我国断指再植病例已超过4万例,成活率在90%以上,其中解放军第八十九医院及无锡手外科医院断指再植病例均已超过4 000 例28。中华显微外科学会的成立及中华显微外科杂志的创办不仅推动了显微外科技术的发展, 也使大量的断指再植成果得以推广和应用。断指再植发展已取得了可喜的成

11、就,尤其在特殊类型的断指再植方面取得了突破性进展。    1.指尖离断再植:田万成等29创用了逆行法断指再植并成功地进行指尖再植,从而使断指再植部位远达指端,尤其对24例27指小儿手指指尖完全离断施行再植获得96.3%的成活率,使断指再植达到高、精、尖的水平。2.婴儿断指再植:程国良30对26例45指1 12岁断指再植术后的患儿进行915年的随访, 成活率达97.8%,优良率高达100%。3.取得了10指或9指11段完全离断的再植成功:程国良为1例双手10指完全离断患者再植 9指,9指均成活。葛亮等31报道世界首例双手 10指完全离断全部再植成功。范启申

12、等32则为双手9指11段完全离断进行断指再植,全部成活。据不完全统计,目前国际上10指完全离断全部再植成活者18例,其中我国占14例,而济南军区手外科中心仅用6 h 45 min就完成了完全离断的10 指再植33。4.取得了多平面离断及环形、纵形等各种手指离断的再植成功:自刘毅34首先报道了3例断5 指10段再植成活4指8段后,相继有多例手指多节段离断再植成功的报道。5.通过组织移植手段实现合并多种组织缺损和复合组织块离断的再植成功:方光荣等35采用第2趾节段组织移植桥接;程国良30对拇指节段组织缺损采用髂骨及趾腓侧C形皮瓣移植桥接获得再植成功。6.手指再造:1966年杨东岳36首创游离第2

13、足趾再造拇指。经过30多年的发展,我国各地不仅施行了大量的拇手指再造手术,而且积累了丰富的临床经验并取得许多新进展:于仲嘉等37 1978年开始将双足第2足趾移植到前臂截肢残端再造手,被称为“中国手”。后来又以足背动脉为蒂同时移植趾皮甲瓣与相邻的第2或第2和第3 足趾,再造拇指及手指,建立单足供趾再造手技术, 并在此基础上,从双足移植组织为全手指缺失的患者再造5个手指。陈中伟等38报道采用第2足趾甲瓣移植覆盖指创面,甲皮瓣加第2足趾骨、关节、肌腱移植替代髂骨块移植重建拇指缺损, 既弥补了以往单纯游离第2足趾再造拇指外形不理想的缺点,又改善了单纯甲皮瓣再造拇指功能不全的缺陷,取得较为理想的效果。

14、祝建中等39一期将两个足趾与一块皮瓣等3个组织通过吻合血管的方法使其成为只有1个血管蒂的组织移植再造手指5例,15个游离移植组织全部成活, 再造手功能满意。异体手指移植。50年代曾有学者尝试用新鲜的异体手指移植修复手指缺失,发展至今为应用各种免疫抑制剂及设计自体拇甲瓣加异体骨关节肌腱移植,最终又设计出带自体趾关节的拇甲瓣移植,使异体移植中异体成分逐渐减少,自体成分逐渐增多。经10余年的随访,由于异体骨关节吸收萎缩,移植的疗效尚不理想40。7.自体关节移植重建手部关节病损:国外 Buncke41、国内王成琪42首先报道采用吻合血管的趾间关节移植修复手指关节缺损。此后陆续有许多作者报道了这一术式,

15、并有所改进。跖趾关节移植:跖趾关节形态与掌指关节相似,但屈曲幅度较小而背伸幅度较大,其血供有跖侧的足底动脉及背侧的足背动脉两个来源,两系统间相互沟通。跖趾关节移植时以足背动脉和大隐静脉为蒂。 趾间关节移植:游离趾间关节或跖趾关节均以第2 足趾为较佳的供体,具有供受体关节解剖形态与生理功能相似、移植的关节血供良好的特点,可提供有血供的肌腱、神经、关节及与其相连的皮肤、足背皮瓣等形成复合组织移植,对足的功能影响不大、能较好地恢复指间关节的功能。掌指关节面转位修复手指关节:左中男等43设计了以掌背动脉为蒂第2、3掌骨关节面逆行转位修复掌指关节和近节指间关节。该术式具有不损伤手部主要血管、神经及不影响

16、手的功能活动的优点。 8.断指异位再植重建部分手的功能:程国良等11首先报道了将本应废弃的断指再植于前臂残端,再植指成活,从而为手部功能的重建开创了新思路。9.同种异体手移植:1999年9月第一军医大学南方医院为2例右腕部平面外伤性手缺失患者进行异体手移植,移植手存活44。该2例手术是继1998年9月法国、1999年1月美国开展此类手术成功后的世界第3、4例,亚洲第1、2例。10.再造手指控制的电子假手:将第2足趾移植于前臂残端再造手指,经过康复训练,再造的手指不仅能够准确地控制单自由度的电子假手,完成手指屈伸,还能准确地操纵三自由度电子假手完成手指的屈伸,以及腕关节的屈曲、背伸、旋前、旋后,

17、 有助于日常生活的自理。本例为提高控制多自由度电子假手的准确性、减少动作失误率提供了有用的途径及实例,而且还在假肢研究中体现了医学与工程学紧密结合新途径的优越性45。11.“寄生手指或全手”的断指或断手延迟再植:对于局部损伤重、全身情况差、不能一期进行断指再植的患者,可将离断的手指或手掌暂时寄养于患者的正常部位,建立血液循环,待再植条件成熟后再行再植。高伟阳等46将离断的拇指异位寄养于患者的腹股沟部,胡剑秋等将断掌异位寄养于患者的大腿部,4周后,二期再植均获成功,为断指、断手再植开辟了另一新途径。(四)断手掌再植杨克非等47在治疗毁损性断掌时,切除毁损的掌段,将远端未损坏的2个或 3个手指(含

18、拇指)移植到桡尺骨远端或残存的手掌上,形成有2或3个手指的再造手,以重建部分手功能。蔡锦方等48报道82例手掌严重损伤缺损患者,其中手掌毁坏性离断掌通过再植修复26 例,全手毁坏或部分手掌毁损通过移植再造修复 56例,手术均获成功,手的功能及外形均得以改善 ·85·上海医学2003年第26卷第2期及恢复。(五)吻合血管的肌肉移植1973年陈中伟等49为1例前臂屈肌严重缺血性挛缩的患者施行了带血管神经的游离胸大肌移位再植手术。这是世界上首例大块肌肉移植获得成功的病例。英国医学杂志评论这次手术的成功,是”为人类开创这类手术奠定了基础”。张金明等50报道应用游离腹直肌瓣加中厚游离

19、植皮修复四肢骨、肌腱外露6 例,腹直肌瓣均成活,外形及功能尚满意。(六)吻合血管的骨移植陈中伟等51-531977 年采用游离腓骨移植治疗骨髓炎或良性骨肿瘤所致的肱骨长段缺损,并用于治疗先天性胫骨假关节,取得良好的效果,为原来对各种治疗都抗拒的先天性胫骨假关节提供了一个较为理想的治疗方法;1978年应用腓骨皮瓣游离移植一期修复合并皮肤或软组织缺损的长段骨缺损;1986年应用带旋髂深血管的髂骨移植治疗未发生塌陷、变形的股骨头无菌性坏死,取得较好的临床效果。从此,吻合血管的游离骨移植成为骨科领域中不可缺少的治疗手段。我国学者在显微外科骨移植方面进行了大量的开拓性工作,开发出一大批新的骨瓣供区及新术

20、式54。刘兴炎等55报道了对胫骨严重粉碎性骨折及其软组织损伤,在彻底清创基础上,采用吻合血管腓骨或腓骨复合组织瓣移植,一期手术或延期处理复杂性胫骨骨折,能加速骨折愈合、预防和控制感染、降低致残率、避免截肢。同种异体吻合血管骨移植的实验及临床应用研究也有所开展。1987年饶书城等56报道3例吻合血管同种异体骨干移植,术后随访5年均获得骨愈合,短期应用氮胞苷及强的松龙免疫抑制治疗;1998年周建生等57报道20例冷冻保存吻合血管亲体骨移植,术后使用Aza及Pred 4周,12周时骨愈合且血管蒂通畅。吻合血管的同种异体骨移植的治疗方法目前尚不成熟,需进一步研究加以完善。  

21、60; (七)肢体严重创伤复合组织缺损的显微外科修复周祥杰等58报道164例下肢皮肤、软组织大面积缺损合并骨、肌腱、血管缺损,足部缺血或无血的严重创伤,根据不同组织缺损或损伤情况,设计5种方法进行修复与及重建,随访510年无一例截肢,优良率为96.3%。(八)周围神经损伤的修复Smith59在手术显微镜下进行神经束膜缝合,使神经束准确对合, 明显提高了手术效果。Millesi等60对断裂的周围神经行神经束间的神经移植,因为缝合口无张力, 且能准确对合,故其功能恢复可达80%,较在张力下直接缝合神经的效果好得多。1979年Taylor 等61为使移植的神经有丰富的血供,又采用带血管的神

22、经移植,将供应该段移植神经的伴行血管与受区的血管进行缝合,可避免单纯神经游离移植所造成的缺血状况。顾玉东等62开展治疗臂丛神经损伤的基础与临床系列研究多年,首创将健侧和同侧C7神经根移位、膈神经移位修复臂丛神经损伤,并应用肋间神经、副神经、颈丛神经、部分尺神经及正中神经移位修复臂丛神经损伤,推动了臂丛神经损伤诊治的发展,取得了举世瞩目的成就。(九)显微外科技术和微创外科技术的结合现代外科技术趋向微创化,强调将医源性创伤尽可能减少到最低程度,以获得最佳的治疗效果。赵德伟等63报道在关节镜监视下经髋关节外侧入路应用带旋股外侧血管横支大转子骨瓣治疗早期病变的股骨头缺血性坏死26例,减少了对髋周肌群及

23、韧带的损伤,取得满意的疗效。徐文东等64报道应用胸腔镜切取膈神经全长治疗臂丛神经根性撕脱伤的实验与临床研究,已取得初步成功。三、显微外科未来展望综上所述,显微外科技术在骨科领域已得到日益广泛的应用,展望未来,骨科显微外科也必将随着现代科学的发展而不断发展,具体表现在: 1.基础研究的深入推动骨科显微外科的发展: 与生物物理和生物医学工程研究工作者密切合作, 利用仿生学原理制造全仿真多自由度假肢,结合应用显微外科技术在残肢患者的肢体残端用自体足趾移植或其他组织移植的方法再造信息源作为假肢的控制手段,为肢体残缺者造福;与组织工程学工作者密切配合,利用组织工程学原理,在体外大量生产组织工程化人工神经

24、、血管、肌腱、骨及软骨等组织和器官,为组织与器官移植提供丰富的组织和器官来源;与医学免疫学、分子生物学工作者密切合作,研究出有效地控制同种异体器官移植免疫排斥反应的方法,可望用显微外科技术随心所欲地更换人体衰老或病变的组织和器官。2.骨科显微外科技术不断向多样化、精细化方向全面发展:随着显微外科技术的普及、推广和提高,将越来越趋向运用于各种复杂、广泛创伤和肿瘤广泛切除后毁损的早期及急诊手术的修复;加强肌肉的缺血耐受及再灌流损伤、神经的运动终板再 ·86·Shanghai Med J, 2003,Vol.26,No.2生及其对肌肉的再支配、神经修复、促进神经再生的新材料、新方

25、法以及肌肉移植和移位后神经肌肉功能的协调等问题的研究,提高肢体功能的恢复; 改进修复重建技术,并结合显微外科技术的应用, 提高肿瘤切除的精确性。3.高新技术的应用:光学技术和机械技术的进步将继续为显微外科增添高、精、尖的显微设备和手术器械,使医师能准确高效地完成各种手术;电子技术将在显微外科的诊断和监测方面发挥更大的作用,包括血液循环、组织内压力、肌肉及神经功能的监测,神经束间吻合中感觉与运动束的鉴别, 以及清创术中或移植术后多种组织的鉴别等;激光技术将应用于显微外科手术中各种组织的切割和焊接,此外还将应用于血栓的清除、肿瘤组织的切割与气化等。增加各种记录系统,如摄像、摄影、录像、闭路电视以适

26、应教学、科研、学术交流的需要, 进一步促进骨科显微外科的发展。参考文献2Chen ZW,Chien YC,Pao YS. Salvage of the forearm following complete traumatic amputation: Report of acase. Chin Med J, 1963,82:632.7陈中伟.断肢(指)再植的进展和存在的一些问题.中华医学杂志,1973,53:322.10朱家恺.纪念我国断肢(指)再植首次报告30周年.中华显微外科杂志,1994,17:1.16上海市第六人民医院断肢再植研究室.肿瘤段切除远端肢体再植术(附8例报告).中华医学杂志,

27、1975,55:338.17李其训,李主一,王锡琏,等.肢体肿瘤段切除与远侧肢体再植 8例报告.中华显微外科杂志,1988,11:28-29.18张基仁,齐勇,杨立民,等.撕脱性上肢完全离断再植的体会. 中华显微外科杂志,1995,18:165.21刘兴炎,葛宝丰,文益民,等.小儿上肢断肢再植的临床体会. 中华显微外科杂志,1993,16:20-21.    25Komatsu S, Tamai S. Successful replantation of completely cut off thumb. Plast Reconstr Surg, 1986,42:374-377.33谢昌平,赵东升,张文,等.双