激光散斑襯比成像監(jiān)測(cè)大鼠植皮術(shù)后的血流變化

摘 要：為了研究皮膚組織深層和淺層血供對(duì)植皮手術(shù)術(shù)后恢復(fù)的影響，本研究構(gòu)建了大鼠深層缺血皮膚對(duì)照模型和多因素大鼠淺層皮膚對(duì)照模型，并利用激光散斑襯比成像技術(shù)對(duì)皮膚血運(yùn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在模型中，通過控制不同區(qū)域的供血情況，以相對(duì)血流灌注指數(shù)為指標(biāo)，測(cè)量并量化皮膚移植區(qū)域的血流狀態(tài)，同時(shí)通過組織血流灌注比來分析術(shù)后皮膚的恢復(fù)趨勢(shì)。結(jié)果表明：在大鼠深層缺血皮膚對(duì)照模型中，股動(dòng)脈結(jié)扎組的組織血流灌注比低于正常組；在多因素大鼠淺層皮膚對(duì)照模型中，進(jìn)行缺血和燒烙操作的試驗(yàn)組血流灌注比低于對(duì)照組。本研究通過構(gòu)建兩種動(dòng)物模型，證明了激光散斑襯比成像技術(shù)能夠在植皮術(shù)后實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血流情況，皮膚深層組織和淺層組織的血供會(huì)直接影響術(shù)后區(qū)域的恢復(fù)效果。

關(guān)鍵詞：激光散斑襯比成像；皮膚移植；血供；血流灌注；大鼠

中圖分類號(hào)：R331" " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " " " " "DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.01.004

Abstract： To investigate the influence of deep and superficial blood supply of skin tissue on post-grafting recovery， rat models of deep ischemic skin and multifactorial rat models of superficial skin were constructed in study. Laser speckle contrast imaging technique was utilized to monitor the skin perfusion status. In the models， the relative blood perfusion index was measured and quantified in the skin grafting area by controlling the blood supply in different regions， while the tissue perfusion ratio was analyzed to assess postoperative skin recovery trends. The results indicated that in the rat model of deep ischemic skin， the tissue perfusion ratio of the femoral artery ligature group was lower than that of the normal group. In the multifactorial rat model of superficial skin， the experimental groups subjected to ischemia and cauterization showed lower blood perfusion ratios compared to the control group. By establishing two animal models in study， it was demonstrated that the laser speckle contrast imaging technique can provide real-time monitoring of blood flow after grafting surgery. The blood supply to both deep and superficial skin tissues directly affects the postoperative recovery of the area.

皮膚是人體最大的器官，不僅是抵御外界損傷的重要屏障，也在維持身體的完整性和健康功能中扮演著重要的角色。然而，當(dāng)皮膚遭遇大面積燒傷［1］、創(chuàng)傷［2］以及先天性畸形［3］時(shí)，若不及時(shí)修復(fù)，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重感染甚至危及生命。因此，缺損皮膚的修復(fù)成為臨床治療的重中之重。

皮膚移植通常采用皮膚外科修復(fù)方法，通過在供皮部位切取不同厚度的皮片，移植到受皮部位，以達(dá)到修復(fù)受皮區(qū)的原始形態(tài)與功能的目的［4］。自體皮膚移植作為皮膚移植的一種，在修復(fù)皮膚缺損方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，在實(shí)際臨床應(yīng)用中，皮膚移植仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中，皮膚來源不足、供區(qū)損傷問題、皮片移植成功率以及色素沉著問題等是值得關(guān)注的方面，尤其是皮片移植成功率是我們特別關(guān)注的焦點(diǎn)［5］。因此，對(duì)術(shù)后皮片移植的監(jiān)測(cè)顯得至關(guān)重要。

目前醫(yī)生的判斷主要依賴于臨床經(jīng)驗(yàn)，但這種方法容易受到觀察者的經(jīng)驗(yàn)、學(xué)識(shí)和環(huán)境因素的影響，存在一定的主觀性?，F(xiàn)有的監(jiān)測(cè)方式也存在一些問題，如Wax等［6］使用植入式多普勒評(píng)估游離組織移植的成功率，但是侵入性的監(jiān)測(cè)方式會(huì)對(duì)患者造成影響。Cai等［7］評(píng)估了近紅外光譜預(yù)測(cè)游離皮瓣術(shù)后血管損傷的能力并定量研究了皮瓣局部組織血氧飽和度的程度，但該方法在測(cè)量過程中容易受到環(huán)境光的干擾。Jyranki等［8］使用微透析來監(jiān)測(cè)游離表皮在口腔中的代謝，但該方法是屬于有創(chuàng)的間接測(cè)量方法，且測(cè)量靈敏度較低。Heller等［9］利用激光多普勒對(duì)游離表皮進(jìn)行連續(xù)無創(chuàng)的單點(diǎn)血流監(jiān)測(cè)。目前各醫(yī)療機(jī)構(gòu)正在尋找理想的血流監(jiān)測(cè)方法，以確保對(duì)患者創(chuàng)口血流進(jìn)行準(zhǔn)確可靠地連續(xù)監(jiān)測(cè)。

激光散斑襯比成像（laser speckle contrast imaging，LSCI）是一種新型的非接觸、大視場(chǎng)的實(shí)時(shí)血流檢測(cè)技術(shù)［10］。該技術(shù)利用生物組織后向散斑對(duì)比度值來獲取血流速度信息，通過成像方式實(shí)時(shí)獲取全場(chǎng)的二維高分辨率血流分布圖像，不需要利用機(jī)械掃描和注入造影劑等外源性物質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的血流監(jiān)測(cè)。同時(shí)結(jié)合電荷耦合器件（charge-coupled device，CCD）相機(jī)及高性能并行運(yùn)算設(shè)備，該技術(shù)可達(dá)到微米量級(jí)的空間分辨率和毫秒量級(jí)的時(shí)間分辨率，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)高分辨率血流成像。LSCI在皮膚血流監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用十分廣泛，例如，Im等［11］使用LSCI評(píng)估大鼠皮瓣模型術(shù)后48 h的血流變化。Couturier等［12］使用高分辨率的LSCI（high-resolution LSCI，LSCI-HR）和結(jié)合血氧飽和度的LSCI（LSCI with oximetry，LSCI-OX）評(píng)估可重復(fù)性，并與激光多普勒技術(shù)在評(píng)估小鼠切除傷口愈合監(jiān)測(cè)期間的血流量進(jìn)行比較。Zheng等［13］評(píng)估LSCI監(jiān)測(cè)燒傷皮膚愈合的有效性。Li等［14］通過建立一個(gè)多光學(xué)成像技術(shù)的定量系統(tǒng)來全面評(píng)估傷口愈合過程中的血流灌注和血管生成情況。Perez等［15］使用LSCI探討了Thy-1在小鼠創(chuàng)面愈合模型中的作用，并評(píng)估了小鼠創(chuàng)面的愈合速度。因此，LSCI能夠?qū)崟r(shí)反映皮膚愈合過程中的血流變化。

本研究建立了兩種大鼠皮膚移植的動(dòng)物模型，利用LSCI對(duì)皮膚組織的血流情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。通過控制不同區(qū)域的供血情況，反映大鼠深層組織和淺層組織的血供與術(shù)后皮膚移植恢復(fù)情況之間的關(guān)系。以相對(duì)血流灌注指數(shù)（perfusion index，PI）為指標(biāo)，測(cè)量并量化皮膚移植區(qū)域的血流狀態(tài)，同時(shí)通過組織血流灌注比（tissue perfusion ration，TPR）和組織血液灌注面積恢復(fù)率（tissue perfusion area recovery rate，TPARR）來分析術(shù)后皮膚的恢復(fù)趨勢(shì)。試驗(yàn)結(jié)果表明，LSCI能夠?qū)πg(shù)后皮膚移植區(qū)域的血流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，深層組織和淺層組織的血供會(huì)直接影響皮膚血流的恢復(fù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)采用上海吉輝實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)有限公司培養(yǎng)的健康雄性SD大鼠20只，體重250～300 g。為了確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，試驗(yàn)對(duì)象都是同一批次、相同飼養(yǎng)條件下的大鼠，不同個(gè)體之間的差異最小，在試驗(yàn)中是可以忽略不計(jì)的。其中4只用作第一種模型，其余16只用作第二種模型，第二種模型又分成4組，每組4只。大鼠飼養(yǎng)于上海健康醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心，環(huán)境溫度為20～26℃，保持12 h光照/黑暗的晝夜交替節(jié)律以及充足的水和食物。試驗(yàn)所需主要儀器設(shè)備包括自主搭建的激光散斑血流儀［16］、寵物剃毛器（CP-9600，科德士）、全景切片掃描儀（Pannoramic Desk/Midi/250/1000， 3Dhistech）。

1.2 LSCI

當(dāng)激光照射在粗糙表面上時(shí)，不同光程的后向散射光之間發(fā)生干涉現(xiàn)象，產(chǎn)生由暗點(diǎn)和亮點(diǎn)組成的散斑圖案。若受照射的樣品是靜態(tài)的，散斑圖案會(huì)保持不變形成靜態(tài)散斑；若樣品中存在運(yùn)動(dòng)的散射物質(zhì)（如血紅細(xì)胞等），那么散斑圖案也會(huì)發(fā)生變化產(chǎn)生動(dòng)態(tài)散斑。激光散斑血流成像技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1a所示。本試驗(yàn)所使用的激光散斑血流儀為課題組自主搭建，采用了785 nm的半導(dǎo)體激光器（75 mW，上海夢(mèng)激光技術(shù)有限公司），相機(jī)（Txg14nir， Baumer）的圖像分辨率為1 392×1 040，像素大小為6.45 μm×6.45 μm，幀率為20 fps。為了使得試驗(yàn)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定性高、低噪聲的狀態(tài)，在相機(jī)前面添加濾光片和偏振片隔絕環(huán)境噪聲和雜散光［16-17］。如圖1b所示，在采集過程中CCD相機(jī)與采集區(qū)域的高度為30 cm，激光器光源出射口到待測(cè)區(qū)域的距離為40 cm。由于待測(cè)組織的血管中紅細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致散斑圖案在空間和時(shí)間上的變化都包含著血流的速度信息。血流速度越快，散斑圖案波動(dòng)越快，CCD相機(jī)在曝光時(shí)間內(nèi)采集到的散斑圖案越模糊。

為了定量表述散斑的模糊程度，Goodman等［18］提出了散斑襯比用K來表示，其定義為散斑圖像灰度的標(biāo)準(zhǔn)差σ與其均值I之比，如公式（1）所示：

根據(jù)動(dòng)態(tài)光散射近似模型，散斑襯比K表示為相干光去相關(guān)時(shí)間τ和曝光時(shí)間T的函數(shù)［19］，如公式（2）所示：

式中去相關(guān)時(shí)間τ反映了電場(chǎng)強(qiáng)度波動(dòng)，而散射粒子的運(yùn)動(dòng)速度決定了電場(chǎng)的波動(dòng)。通過計(jì)算散斑圖像的襯比就可以獲得散射粒子的運(yùn)動(dòng)信息。

1.3 動(dòng)物模型

為了研究深層血供和淺層血供對(duì)皮膚恢復(fù)情況的影響，本研究參考了嚙齒動(dòng)物血管生成皮瓣模型［20-22］，分別建立了兩種大鼠皮膚移植模型。

第一種模型通過建立了大鼠深層缺血皮膚對(duì)照模型來探究深層組織對(duì)皮膚移植恢復(fù)情況的影響。手術(shù)在無菌條件下進(jìn)行，具體步驟如下：首先，對(duì)大鼠進(jìn)行腹腔注射麻醉，使用戊巴比妥鈉實(shí)現(xiàn)全身麻醉誘導(dǎo)。隨后，對(duì)每只大鼠的腹部中下側(cè)進(jìn)行剃毛和脫毛處理，在大腿兩側(cè)繪制出相同大小的圓形區(qū)域，并通過鈍性分離皮膚。接著，右腿股動(dòng)脈放血1～2 mL，結(jié)扎并切除單側(cè)上腹部的動(dòng)脈、靜脈和神經(jīng)，并用電凝刀進(jìn)行燒烙止血，同時(shí)分離并切斷肌肉，用電凝刀燒烙止血，隨后縫合肌肉。對(duì)于左腿，相應(yīng)股動(dòng)脈位置使用動(dòng)脈夾暫時(shí)阻斷血流，分離并切斷肌肉，該側(cè)不需要用電凝刀燒烙止血，然后進(jìn)行縫合。最后，交換兩側(cè)皮膚并采用間接縫合技術(shù)縫合皮膚。本模型在同一只大鼠上構(gòu)建對(duì)照組和試驗(yàn)組，目的是避免在不同大鼠上進(jìn)行對(duì)照組和試驗(yàn)組試驗(yàn)時(shí)因個(gè)體差異所帶來的影響，能夠得到更好的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

第二種模型是通過建立多因素大鼠淺層皮膚對(duì)照模型來探究淺層組織對(duì)皮膚移植恢復(fù)情況的影響。手術(shù)在無菌條件下進(jìn)行，具體步驟如下：首先，對(duì)大鼠進(jìn)行腹腔注射麻醉，使用戊巴比妥鈉實(shí)現(xiàn)全身麻醉誘導(dǎo)。隨后，對(duì)每只大鼠的背部進(jìn)行剃毛和脫毛處理，在背部繪制出兩個(gè)相同大小的正方形區(qū)域，并分為上、下兩區(qū)域，橫向?qū)Ρ确譃?、2、3、4組。組別1對(duì)皮膚不做處理；組別2對(duì)大鼠進(jìn)行眼眶采血，以實(shí)現(xiàn)缺血目的；組別3對(duì)上區(qū)域一半使用電凝刀進(jìn)行燙燒，對(duì)下區(qū)域使用電凝刀進(jìn)行燙燒；組別4對(duì)大鼠進(jìn)行眼眶采血，同時(shí)對(duì)整個(gè)上區(qū)域使用電凝刀進(jìn)行燙燒，對(duì)下區(qū)域一半使用電凝刀進(jìn)行燙燒，最后采用間接縫合技術(shù)縫合皮膚，詳見表1。本模型由于缺血操作僅能在不同試驗(yàn)組間進(jìn)行對(duì)比，無法在同只大鼠上進(jìn)行對(duì)比，但仍然保證了試驗(yàn)對(duì)象是來自同一批大鼠，且試驗(yàn)結(jié)果皆由多只大鼠統(tǒng)計(jì)得到，具有一定的統(tǒng)計(jì)意義。

1.4 組織血流灌注分析

使用激光散斑血流儀對(duì)大鼠術(shù)后皮膚采集血流圖，每次圖像采集5次，1次采集3 min，并分析PI，在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)取平均值。為了方便比較兩側(cè)移植表皮的恢復(fù)趨勢(shì)，定義了TPR和TPARR，如公式（3）和公式（4）所示：

式中，PIO為皮膚移植區(qū)域的平均血流灌注值；PIN為皮膚正常區(qū)域的平均血流灌注值。

式中，S0為第0天皮膚移植區(qū)域的血流灌注未恢復(fù)面積；Sn為第n天皮膚移植區(qū)域的血流灌注未恢復(fù)面積。

1.5 病理分析

大鼠被處死后，收集其傷口區(qū)域的組織樣本，并將兩側(cè)移植表皮組織浸泡在福爾馬林中，然后包埋在石蠟中。為了觀察組織病理學(xué)變化，進(jìn)行蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色和馬松三色（masson’s trichrome，Masson）染色。隨后，利用全景切片掃描儀觀察染色后的組織切片，并運(yùn)用CaseViewer 2.4軟件分析HE染色中細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)。同時(shí)使用Halo軟件計(jì)算Masson染色中的膠原纖維的陽性面積，從而計(jì)算得到膠原容積分?jǐn)?shù)，如公式（5）所示：

式中，Sa為Masson染色中藍(lán)色部分面積；Sb為圖像總面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 大鼠深層缺血皮膚對(duì)照模型

2.1.1 大鼠皮膚術(shù)后恢復(fù)情況

大鼠皮膚術(shù)后恢復(fù)情況如圖2所示。圖2a為術(shù)前大鼠的皮膚，光滑、無感染且血供充足。術(shù)后雙側(cè)移植表皮均呈輕微炎癥反應(yīng)，其中股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)較血流灌注正常側(cè)更為明顯，表現(xiàn)為輕微的表皮紅腫、稍高的皮膚溫度以及略顯發(fā)白的色澤（圖2b）。術(shù)后第2天，大鼠雙側(cè)移植表皮顯示出明顯的炎癥反應(yīng)，而股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)仍然較血流灌注正常側(cè)更為嚴(yán)重。此時(shí)，表皮呈現(xiàn)顯著的紅腫，雙側(cè)皮膚溫度均較高，而股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的色澤明顯更暗淡（圖2c）。如圖2d所示，術(shù)后第7天，雖然血流灌注正常側(cè)的炎癥反應(yīng)和紅腫減輕，但在股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)，移植皮膚的炎癥仍較為明顯，且可觀察到膿性分泌物，皮膚溫度仍較高。如圖2e所示，術(shù)后第14天，雙側(cè)的炎癥反應(yīng)有所緩解，盡管股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)仍可見少量膿性分泌物，但血流灌注正常側(cè)皮膚表面狀態(tài)趨于正常。

2.1.2 大鼠移植皮膚組織血流灌注恢復(fù)情況

通過圖2可以清晰地觀察到血流灌注正常側(cè)的血流灌注在兩周內(nèi)逐漸恢復(fù)。相比之下，股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的血流灌注也呈現(xiàn)出一定的恢復(fù)趨勢(shì)，但尚未完全恢復(fù)，仍需一段時(shí)間。因?yàn)榇笫笠浦财つw為圓形切口皮膚，所以本研究選用圓形作為感興趣區(qū)域進(jìn)行分析以評(píng)估大鼠兩側(cè)移植皮膚區(qū)域血流灌注的恢復(fù)情況。

如圖3所示，根據(jù)兩周的恢復(fù)情況，股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)和血流灌注正常側(cè)的TPR均呈上升趨勢(shì)，但總體上明顯看出股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的TPR低于血流灌注正常側(cè)。由于在大鼠股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)進(jìn)行了股動(dòng)脈結(jié)扎，導(dǎo)致股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的血液供應(yīng)相對(duì)于血流灌注正常側(cè)更受限制，因此股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的恢復(fù)速度較血流灌注正常側(cè)更慢。這也同時(shí)證明了股動(dòng)脈結(jié)扎對(duì)移植皮膚的血流造成影響，導(dǎo)致皮膚愈合時(shí)間延長(zhǎng)。

大鼠兩側(cè)移植皮膚的血流灌注未恢復(fù)情況如圖4所示。術(shù)后第0天到第14天TPARR的趨勢(shì)與TPR的恢復(fù)趨勢(shì)相一致。在傷口愈合初期，兩側(cè)移植皮膚均呈現(xiàn)恢復(fù)趨勢(shì)，但在術(shù)后第2天，股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的TPARR高于血流灌注正常側(cè)。在肉芽組織增生階段，由于血流灌注正常側(cè)股動(dòng)脈的血供穩(wěn)定，在術(shù)后第2天到第7天期間，血流灌注正常側(cè)移植皮膚的組織TPARR逐漸超過股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)。在術(shù)后第7天到第14天，血流灌注正常側(cè)移植皮膚TPARR高于股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)，并且在術(shù)后第14天傷口完全愈合。與血流灌注正常側(cè)相比，明顯可見股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)需要更長(zhǎng)的時(shí)間來恢復(fù)。兩周的恢復(fù)情況顯示，血流灌注正常側(cè)的組織血流灌注恢復(fù)情況優(yōu)于股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)，從而驗(yàn)證了股動(dòng)脈血液供應(yīng)對(duì)皮膚恢復(fù)效果的影響。

2.1.3 染色結(jié)果

圖5展示了不同染色方式下的大鼠表皮組織切片。黑色箭頭指示的區(qū)域顯示真皮和表皮的片狀壞死；綠色箭頭指示的區(qū)域表現(xiàn)為肉芽組織的增生；黃色箭頭指示的區(qū)域可見新生血管的形成；紅色箭頭指示的區(qū)域有淋巴細(xì)胞和粒細(xì)胞的浸潤；藍(lán)色箭頭指示的區(qū)域胞質(zhì)疏松，并呈現(xiàn)空泡狀變化；灰色箭頭指示的區(qū)域出現(xiàn)表皮細(xì)胞的點(diǎn)狀壞死；紫色箭頭指示的區(qū)域血管出現(xiàn)擴(kuò)張；橙色箭頭指示的區(qū)域膠原纖維增生明顯。如圖5a所示，在股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)可見表皮不完整，損傷處大量肉芽組織增生。此外，可以看見大量成纖維細(xì)胞、中量新生血管，以及中量炎性細(xì)胞浸潤。傷口兩端表皮增厚，同時(shí)有少量表皮細(xì)胞變性。然而，在血流灌注正常側(cè)，表皮完整度較高，壞死范圍較小。肉芽組織增生范圍縮小，成纖維細(xì)胞、新生血管、炎性細(xì)胞數(shù)量減少。此外，可見少量血管擴(kuò)張，如圖5b所示。股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的傷口尚未完全愈合。染色結(jié)果顯示，在下皮膚組織損傷處可見大量纖細(xì)的膠原纖維增生，且排列疏松，染色呈藍(lán)色，如圖5c所示。相比之下，血流灌注正常側(cè)傷口范圍減小、膠原纖維排列緊密、膠原纖維顏色較淺，如圖5d所示。

如圖6所示，股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)的膠原容積分?jǐn)?shù)也高于血流灌注正常側(cè)。膠原沉積是肉芽組織發(fā)育過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在皮膚愈合過程中或發(fā)生炎癥時(shí)，通常會(huì)導(dǎo)致膠原纖維的數(shù)量和密度增加。這是因?yàn)樵谟虾脱装Y過程中，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子，這些因子會(huì)促進(jìn)膠原細(xì)胞的增殖和合成。同時(shí)，炎癥過程也會(huì)引起組織水腫和細(xì)胞浸潤，進(jìn)一步促進(jìn)膠原纖維的沉積和聚集，以支持組織的修復(fù)和保護(hù)。因此，纖維化程度的增加往往伴隨著膠原含量的增加［23］。

綜合上述HE染色和Masson染色結(jié)果，可觀察到在股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)皮膚組織損傷顯著，伴有大量纖維組織增生及炎癥細(xì)胞浸潤，膠原纖維排列疏松，整體愈合情況較差。而與之相比，血流灌注正常側(cè)的皮膚恢復(fù)較佳，表皮完整，肉芽組織增生減少，膠原纖維排列緊密，顯示出更好的愈合趨勢(shì)。

2.2 多因素大鼠淺層皮膚對(duì)照模型

2.2.1 大鼠皮膚術(shù)后恢復(fù)情況

大鼠術(shù)后皮膚恢復(fù)情況如圖7所示。如圖7a所示，對(duì)照組術(shù)后第4天和術(shù)后第6天均為輕度炎癥，術(shù)后第10天上下兩側(cè)恢復(fù)良好，皮膚溫度正常且無感染化膿及可見肉芽組織增生。如圖7b所示，缺血組術(shù)后第4天和術(shù)后第6天皮膚呈輕度炎癥，皮膚溫度略高，輕度紅腫，術(shù)后第10天皮膚恢復(fù)正常、無明顯感染發(fā)熱。如圖7c所示，燒烙一半組術(shù)后第4天皮膚輕度紅腫、皮膚溫度升高，術(shù)后第6天皮膚呈輕度炎癥、紅腫，術(shù)后第10天皮膚炎癥反應(yīng)較前減輕，皮膚溫度降低，紅腫緩解。燒烙組術(shù)后第4天皮膚紅腫、皮膚溫度輕度升高，術(shù)后第6天皮膚炎癥反應(yīng)進(jìn)一步加重，術(shù)后第10天皮膚炎癥反應(yīng)較前減輕，皮膚溫度降低，紅腫緩解。如圖7d所示：缺血燒烙一半組術(shù)后第4天皮膚紅腫，皮膚溫度升高；術(shù)后第6天皮膚炎癥反應(yīng)進(jìn)一步加重，術(shù)后第10天皮膚炎癥反應(yīng)較前減輕，皮膚溫度降低，紅腫緩解。缺血燒烙組術(shù)后第4天皮膚紅腫、皮膚溫度升高，術(shù)后第6天皮膚炎癥反應(yīng)進(jìn)一步加重，皮膚溫度明顯升高，紅腫加重，術(shù)后第10天皮膚炎癥反應(yīng)較前減輕，皮膚溫度降低，紅腫緩解。

2.2.2 大鼠移植皮膚組織血流灌注恢復(fù)情況

圖8a～8d分別展示了對(duì)照組、缺血組、燒烙組和缺血燒烙組在皮膚移植的第4、6、10天的血流灌注圖像。其中，對(duì)照組僅做皮膚移植手術(shù)。缺血組是對(duì)大鼠進(jìn)行采血操作使大鼠處于全身缺血狀態(tài)。燒烙組分別在同只大鼠的兩側(cè)進(jìn)行不同的燒烙操作，左側(cè)為對(duì)一半的移植區(qū)域進(jìn)行燒烙止血，右側(cè)為對(duì)整個(gè)移植區(qū)域進(jìn)行燒烙止血。缺血燒烙組在缺血的基礎(chǔ)上進(jìn)行不同的燒烙處理，不同組別的血供狀態(tài)不同，導(dǎo)致術(shù)后的恢復(fù)時(shí)間和效果產(chǎn)生差異，此差異在血流灌注圖中能夠被更好地展示。從圖8e可以看出，對(duì)照組和缺血組兩者整體都呈上升趨勢(shì)，在術(shù)后第4天缺血組的TPR高于對(duì)照組，術(shù)后第6天兩者差異很小，在術(shù)后第10天缺血組的TPR低于對(duì)照組。從圖8f可以看出：對(duì)照組、燒烙一半組和燒烙組三者整體都呈上升趨勢(shì)，在術(shù)后第4天，燒烙一半組的TPR略高于其他兩組；在術(shù)后第6天，對(duì)照組的TPR最高，燒烙組略高于燒烙一半組；在術(shù)后第10天，對(duì)照組的TPR最高，燒烙一半組次之，燒烙組最低。從圖8g可以看出：對(duì)照組和缺血燒烙一半組整體呈上升趨勢(shì)，缺血燒烙組的整體變化趨勢(shì)不明顯；在術(shù)后第4天，缺血燒烙一半組的TPR高于其他兩組；在術(shù)后第6天，三者的TPR變化不大；在術(shù)后第10天，對(duì)照組的TPR最高，缺血燒烙一半組次之，缺血燒烙組最低。

3 討論

研究表明，動(dòng)靜脈危險(xiǎn)情況大多數(shù)發(fā)生在移植術(shù)后24～72 h［24］。Im等［11］也證實(shí)了血管結(jié)扎區(qū)在術(shù)后24 h肉眼可見皮膚壞死，術(shù)后48 h全部壞死。許鑫等［25］利用紅外線熱成像技術(shù)對(duì)移植后的皮瓣血供恢復(fù)情況進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后3 d內(nèi)是血液循環(huán)不穩(wěn)定期，術(shù)后4～10 d皮瓣血液循環(huán)相對(duì)穩(wěn)定，可以進(jìn)行有效的皮瓣血流監(jiān)測(cè)。特別是在皮瓣的遠(yuǎn)端或中間部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠更客觀真實(shí)地反映皮瓣的血流狀況。而利用LSCI技術(shù)對(duì)皮膚移植區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，能夠反映更細(xì)節(jié)部分的血供變化，特別是皮膚移植的縫合區(qū)域和中心區(qū)域存在明顯的血供差異。在本試驗(yàn)的大鼠深層缺血皮膚對(duì)照模型中，術(shù)后第2天就出現(xiàn)了移植區(qū)域皮膚血流不穩(wěn)定的情況，術(shù)后到術(shù)后第2天屬于創(chuàng)傷愈合初期，血流灌注正常側(cè)的股動(dòng)脈血供正常，而股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)由于股動(dòng)脈結(jié)扎導(dǎo)致血供不足，無法滿足組織再生的需求。因此，移植皮膚周圍組織出現(xiàn)血供代償作用，導(dǎo)致股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)移植皮膚周圍的血流灌注相對(duì)充足，移植皮膚區(qū)域的血流灌注偏高。在增生期間，肉芽組織的生長(zhǎng)是傷口修復(fù)和愈合過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。新生肉芽組織質(zhì)量直接影響著傷口修復(fù)、愈合程度及其預(yù)后。肉芽組織由成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和新生毛細(xì)血管組成，其形成能夠填充和修復(fù)傷口的組織缺損。肉芽組織的生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)量與傷口愈合速度成正比。肉芽組織的生長(zhǎng)與傷口的血管化程度密切相關(guān)，血管生成增強(qiáng)則肉芽組織生長(zhǎng)迅速，反之則較慢，傷口難以愈合［26］。術(shù)后第7天和第14天屬于肉芽組織增生階段，兩側(cè)血流會(huì)慢慢恢復(fù)，由于血流灌注正常側(cè)的血供在整個(gè)愈合過程中是穩(wěn)定的，因此肉芽組織的生長(zhǎng)速度和量都比股動(dòng)脈結(jié)扎側(cè)更快更多。

對(duì)于皮膚或皮瓣來說，其血管主要由血管穿支及其分支由深向淺逐級(jí)分支營養(yǎng)皮下組織。王俠等［27］的研究表明，皮膚、皮下組織的血供主要是來自皮膚淺層長(zhǎng)短不同的垂柳樣血管降支所提供的。本試驗(yàn)中多因素大鼠淺層皮膚對(duì)照模型的目的也是探究皮下組織血供對(duì)皮膚恢復(fù)的影響。細(xì)胞凋亡是細(xì)胞在生理和病理情況下的一種死亡模式。刁立君等［28］的研究表明，大鼠皮瓣組織缺血再灌注時(shí)，缺血會(huì)導(dǎo)致凋亡細(xì)胞增多，并且隨著時(shí)間的推移，血流的恢復(fù)和損害因素減少，凋亡速率逐漸降低。在多因素大鼠淺層皮膚對(duì)照模型中，缺血組相較于對(duì)照組，在術(shù)后前6 d的TPR整體上的變化不大，在術(shù)后第10天的TPR差異顯著。相較于對(duì)照組，燒烙組在術(shù)后前6 d的TPR變化較大，在術(shù)后第10天的TPR差異較顯著。相較于對(duì)照組，缺血燒烙組在術(shù)后前6 d的TPR變化大，在術(shù)后第10天的TPR差異顯著，與刁立君等［28］的研究結(jié)果相符。盡管隨著時(shí)間的推移，缺血組、燒烙組以及缺血燒烙組的移植皮膚狀態(tài)也逐漸恢復(fù)，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及對(duì)照組。

綜上所述，本研究構(gòu)建了兩種大鼠皮膚移植模型，通過激光散斑血流儀監(jiān)測(cè)移植皮膚的恢復(fù)狀態(tài)，以反映皮膚深層血供和淺層血供對(duì)皮膚恢復(fù)的影響。影響植皮恢復(fù)情況的因素很多，包括皮片的制動(dòng)、感染、血腫和受區(qū)血供不足等［29］。本研究目前僅考慮了受區(qū)血供不足的問題，后續(xù)可以進(jìn)一步建立壓迫護(hù)理、感染或血腫等動(dòng)物模型以研究更多因素對(duì)皮膚移植恢復(fù)的影響。在監(jiān)測(cè)皮膚恢復(fù)過程中，僅用皮膚的血流灌注量化恢復(fù)趨勢(shì)往往是不夠的。在后續(xù)研究中，一方面將繼續(xù)建立不同影響因素與皮膚血流灌注之間的關(guān)系，以探討不同因素對(duì)皮膚血流的影響。一方面也可以將LSCI與血氧飽和度等血液指標(biāo)測(cè)量相結(jié)合，構(gòu)建多模態(tài)血流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以更全面地評(píng)估皮膚移植區(qū)域的血流情況及愈合進(jìn)程。

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收稿日期：2024-05-31；修回日期：2024-07-25。

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（12072200，12372384）。

作者簡(jiǎn)介：曹夢(mèng)，碩士研究生。

*通信作者：楊暉，教授，主要從事光電精密測(cè)量等研究。E-mail： yangh_23@sumhs.edu.cn。