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(1)证实采用膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣修复膝关节及其周围皮肤软组织缺损,可为患者提供美观且功能良好的修复效果。

(2)对于血管蒂的长度>3 cm的穿支,建议保留筋膜组织；而对于较短穿支,则建议进行彻底裸化处理。

Highlights:

(1)It was confirmed that the use of above-knee medial free-style perforator propeller flaps for repairing skin and soft tissue defects around the knee joint and its surrounding areas could provide patients with aesthetically pleasing and functionally favorable outcomes.

(2)For perforators with a vascular pedicle length exceeding 3 cm, it is recommended to preserve the fascial tissue; for shorter perforators, complete skeletonization is advised.

膝关节区皮肤软组织缺损的修复重建是临床难题,常由创伤、烧伤等导致,治疗不当会影响关节功能,因此手术方式的选择至关重要。近年来,穿支螺旋桨皮瓣在创面修复中的应用深受重视,并取得了显著的疗效^{[1, 2, 3]}。当其与自由式穿支皮瓣理念结合后,穿支螺旋桨皮瓣在设计和使用上得到了进一步优化,衍生出自由式穿支螺旋桨皮瓣的新概念^{[4, 5, 6, 7]}。自由式穿支螺旋桨皮瓣是一种结合了穿支皮瓣和螺旋桨皮瓣特点的皮瓣技术,它利用皮肤穿支血管作为皮瓣的主要血供来源,并通过旋转和推进的方式（类似于螺旋桨的旋转运动）覆盖远离原始位置的创面。这种皮瓣具有设计灵活、血供可靠、创伤小、恢复快等优点,逐渐成为创面修复的重要方法之一。基于上述背景,本研究利用膝关节内侧丰富的血管网及多源性穿支血管,设计以单穿支为蒂的膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣,用于修复患者膝关节及其周围深度创面,达到预期效果。

1.   对象与方法

本回顾性观察性研究符合《赫尔辛基宣言》的基本原则,根据空军军医大学第一附属医院（以下简称本院）伦理委员会相关政策,患者及其家属签署知情同意书,并在保护隐私的情况下将相关资料用于临床、教学研究。

1.1   入选标准

纳入标准：烧、创伤引起的膝关节内侧及其周围Ⅲ度或Ⅳ度创面,采用膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣进行修复者。排除标准：临床资料不完整者。

1.2   临床资料

2020年12月—2023年10月,本院烧伤与皮肤外科收治13例符合入选标准的膝关节及其周围深度烧创伤创面患者,其中男9例、女4例,年龄16~70岁,平均年龄39岁。病程1周~3个月。其中热力烧伤创面9个,电烧伤创面2个,创伤创面2个。

1.3   治疗方法

1.3.1   术前准备

入院后详细了解患者全身状况、创面及创周血管情况,予以抗感染、局部换药等术前准备。完善相关检查,评估手术风险和患者耐受性,确保无明显手术禁忌证。

1.3.2   手术方法

术中彻底清除膝部创面中失活及感染坏死组织,磨除坏死的髌骨骨质直至渗血。清创后皮肤软组织缺损面积为5.0 cm×4.0 cm~9.0 cm×7.0 cm,其中８例患者伴髌骨外露。若清创手术后创基情况仍欠佳,则行VSD治疗,持续吸引5~7 ｄ。待创基清洁后进行皮瓣修复手术。

术前在大腿内侧近膝关节创面附近用彩色超声或便携式多普勒超声血流仪探测穿支,并识别出2条及以上的备选穿支,必要时结合CT血管造影及磁共振血管成像,标记穿支穿出点。遵循皮瓣外科“点、线、面”的基本方法,选定血管信号最强、血管外径>0.5 mm、血流速度>2.5 cm/s、与创缘距离最短的穿支为血管蒂,并根据创面缺损面积和皮瓣穿支穿出点的位置设计皮瓣。以穿支穿出点为中心将皮瓣划分为2个区域：较大的皮瓣部分（大桨）和较小的皮瓣部分（小桨）。用手术专用样布作模板,修剪出与创面一致的形状。逆行镜像至大桨区域,根据样布划出大桨皮瓣,长度在皮瓣小桨长度+创面长度的基础上延长至少1.0 cm；小桨区域由于紧邻缺损处且面积较小,其作用在于辅助供区创面的闭合。沿设计线切开皮瓣一侧皮肤,随后在深筋膜下仔细剥离,寻找并定位进入皮瓣的穿支血管。若术中未找到目标穿支或穿支细小不可用,则需在膝上内侧区仔细解剖,寻找术前定位的备选穿支,并基于该穿支血管调整皮瓣设计。另外,若术中遇到多个穿支,则通过观察评估,挑选直径粗、流速快且近创面的穿支作为目标穿支。确定目标穿支后,行血管夹闭实验,逐一夹闭非目标穿支,仅保留候选穿支并观察皮瓣血运5~10 min,评估其作为蒂部的可行性。最终选择血运良好的穿支为蒂,并断掉其余穿支。随后,沿穿支血管的浅出点逆行解剖血管蒂,直至长度满足需求。切开皮瓣另一侧边缘并掀起皮瓣,以穿支血管为轴旋转覆盖创面。皮瓣切取面积为6.0 cm×4.0 cm~15.0 cm×7.0 cm。在皮瓣小桨的辅助下直接拉拢缝合供区创面。

1.4   术后处理

术后常规使用抗生素以预防感染,同时应用抗凝和抗痉挛药物以防止微血栓形成。术区用烤灯照明保暖,肢体制动5~7 d。术后需密切关注皮瓣的血运状况,及时处理异常情况。术后14 d拆线。

1.5   观察指标

术后,观察皮瓣存活情况,供受区创面愈合情况及有无感染、积液、坏死等并发症。所有患者均门诊定期随访,观察皮瓣外形、色泽、质地等,观察供受区愈合情况、瘢痕挛缩及膝关节活动情况及供区感觉恢复情况等。

2.   结果

2.1   一般结果

术后,13例患者皮瓣均成活。1例患者皮瓣边缘出现感染,经适当引流、换药等处理后创面愈合良好,供区创面愈合良好；其余12例患者供受区创面均顺利愈合。随访5~24个月,13例患者皮瓣外形自然、色泽正常、触感柔软且富有弹性。所有患者膝关节活动自如；供受区均未出现坏死、瘢痕挛缩畸形,大腿内侧供区创面遗留轻微线状瘢痕,感觉功能正常,未出现麻木现象。

2.2   典型病例

例1

男,70岁,因四肢火焰烧伤植皮术后伤口不愈1个月入院。体格检查显示双下肢散在大小不等创面,其中左侧膝关节创面深度为Ⅳ度、大小为7.0 cm×5.0 cm,髌骨骨质外露,创面处覆盖黑色坏死组织,创面周围可见分泌物,伴异味。行清创手术后膝部皮肤软组织缺损面积9.0 cm×7.0 cm。设计面积为15.0 cm×7.0 cm的左侧膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣修复创面。切开皮瓣分离至深筋膜深面,探查直至皮瓣肌皮穿支显露,旋转皮瓣大桨完全覆盖膝部创面。在皮瓣小桨辅助下直接拉拢缝合供区创面。术后14 d拆线,皮瓣完全成活,供受区创面均顺利愈合。术后12个月随访,皮瓣外形自然、色泽接近正常皮肤,质地柔软且富有弹性；左侧膝关节活动正常；受区创面愈合良好,无瘢痕挛缩畸形,膝关节活动自如；大腿供区遗留线状瘢痕,感觉功能正常,未出现麻木现象。见图1。

图  1  左侧膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣修复例1患者左侧膝关节皮肤软组织缺损合并髌骨外露的临床效果。1A.入院时,左侧膝部皮肤软组织缺损合并髌骨外露；1B.清创后,于左大腿内侧设计膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣；1C.术中,切取皮瓣及显露穿支（箭头）；1D.术中,将皮瓣向膝关节创面行螺旋桨式转移；1E.将皮瓣大桨完全覆盖创面,在皮瓣小桨辅助下直接缝合供区创面即刻；1F.术后随访12个月,皮瓣外观良好

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例2

女,22岁,双侧膝部火焰烧伤,深度为Ⅲ度。于外院清创后3 d,因创面修复困难收治入本院。入院后体格检查显示右膝皮肤软组织缺损面积为6.0 cm×5.0 cm、左膝皮肤软组织缺损面积5.0 cm×4.0 cm,深达髌骨表面。完善相关检查后,分别于右膝内侧设计10 cm×6.0 cm,左侧膝内侧6 cm×4.0 cm的自由式穿支螺旋桨皮瓣。采用皮瓣大桨修复创面。在皮瓣小桨辅助下直接拉拢缝合供区创面。术后皮瓣完全成活,供受区创面均顺利愈合。随访6个月,皮瓣外形自然、色泽接近正常皮肤、弹性良好；膝关节功能均恢复良好；受区创面愈合良好,无瘢痕挛缩畸形,膝关节活动自如；大腿供区遗留线状瘢痕,感觉功能正常,未出现麻木现象。见图2。

图  2  双侧大腿膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣修复例2患者双膝关节皮肤软组织缺损的临床效果。2A.入院时,双侧膝部皮肤软组织缺损；2B.术中,于双侧大腿内侧设计皮瓣；2C、2D.分别为术中切取右侧、左侧膝上内侧动脉穿支螺旋桨皮瓣及显露穿支（箭头）；2E.将皮瓣大桨覆盖创面,在皮瓣小桨辅助下直接缝合供区创面即刻；2F.术后随访6个月,皮瓣外观良好,供区仅遗留线状瘢痕

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3.   讨论

膝关节区深度创面常伴有骨关节及肌腱外露等复杂情况,因此皮瓣修复术成为该区域重建的首选治疗方案。目前临床常用的修复方法主要包括膝上外侧皮瓣、隐动脉皮瓣及腓肠肌肌皮瓣等^{[8, 9, 10, 11]},同时游离皮瓣的应用也日益广泛^{[12, 13, 14]}。然而,传统带蒂皮瓣在临床应用中存在组织切取量较大、无效区域过多以及供区隐蔽性不足等局限性。此外,游离皮瓣的应用虽能克服上述部分缺陷,但其成功实施高度依赖于显微外科技术水平,这一技术门槛限制了其在临床中的普及应用。随着穿支皮瓣血液供应机制研究的深入和穿支定位技术的进步,Wei等^[15]提出了"自由式穿支皮瓣"的概念。这一理念的提出引发了学界的广泛关注,众多研究者相继开展相关研究并取得了显著进展^{[16, 17, 18]}。该技术通过在术前运用穿支定位技术确定皮瓣供区,理论上只需定位1条可靠的穿支血管,即可通过逆行解剖获得所需长度和口径的血管蒂,从而构建穿支皮瓣,而无需过分关注其源血管的具体解剖来源。这不仅显著提高了皮瓣设计的灵活性,而且大大拓展了供区的选择范围,为临床修复提供了更多可能性。

膝上内侧区具有丰富的穿支血管来源,属于典型的多源性血供区域,其穿支血管间形成了密集的血管网络系统。该区域的皮肤软组织主要由3个来源的血管共同滋养：股动脉直接发出的肌皮穿动脉、膝降动脉/隐动脉以及膝上内侧动脉发出的皮穿支^{[19, 20]},为膝上内侧区提供了丰富的血供,并为临床皮瓣设计提供了重要的解剖学基础。股动脉的走行起始于腹股沟韧带中点后方,经股三角向下进入收肌管,穿大收肌腱裂孔移行为腘动脉。在股三角尖端,股动脉发出股内侧肌动脉,其发出点距收肌结节约14.3 cm,并发出3~5条肌皮穿支,平均管径0.6 mm。股内侧肌动脉还常发出1条粗大的皮穿支,平均管径0.5 mm,与远端肌皮穿支吻合,末端支与膝降动脉及旋股外侧动脉终末支共同构成髌周血管网^{[20, 21]}。途中股动脉在内收肌管内还发出膝降动脉,起始处位于收肌结节上方约10.5 cm。膝降动脉紧贴大收肌腱走行,发出股内侧肌支和关节支后延续为隐动脉^{[21, 22]}。隐动脉发出多条筋膜皮支和肌皮穿支,为局部组织提供血供^[23]。而当股动脉穿收肌腱裂孔后移行为腘动脉时,发出膝上内侧动脉,进一步分出1~3条肌皮穿支,外径0.5~0.9 mm。第一肌皮穿支位置恒定,位于收肌结节上方9.4 cm与髌骨中点垂线内侧4.1 cm的交叉区域,为临床皮瓣设计提供了精确的解剖定位^{[24, 25, 26]}。基于前述解剖学特征及既往研究结果,膝上内侧区域的股动脉的肌皮穿动脉、膝降动脉/隐动脉以及膝上内侧动脉的皮穿支分布丰富,其中外径>0.5 mm的穿支数量约为（21±4.0）支,血管蒂长度平均为（4.5±2.1）cm^[27]。在临床皮瓣设计过程中,可采用高分辨率彩色超声多普勒血流仪对皮瓣供区内的穿支血管进行探测,重点标记外径>0.5 mm且血流速度≥2.5 cm/s的穿支血管。术中通过细致的解剖观察结合血管夹闭试验,进一步筛选出最佳穿支作为血管蒂。这种系统化的穿支筛选方法不仅能够确保皮瓣获得充足的血供,显著提高皮瓣成活率,同时为膝关节缺损修复提供了可靠的血运重建基础。

目前,国内外关于膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣的临床报道相对有限。现有文献显示,膝上内侧作为皮瓣供区的最大切取范围为20.1 cm×11.0 cm^[28],而本组病例的最大切取范围约为15.0 cm×7.0 cm。穿支皮瓣的切取面积由多个因素决定,其中穿支体区（perforator zone）理论是最重要的理论依据^{[29, 30, 31, 32, 33]}。该理论阐明,每个穿支血管及其分支所能到达的最大解剖学区域构成了穿支体区,这些血管通过深筋膜为皮下组织和皮肤提供血供。在皮瓣设计过程中,需综合考虑以下方面。首先,需要考量决定皮瓣切取范围的基础因素,如穿支血管的数量、口径、血流动力学参数及走行方向等。其次,基于Choke理论^{[34, 35, 36, 37]},相邻穿支体区间的血管吻合模式决定了皮瓣的跨区血供能力,当一侧体区的血管受阻时,作为连接两个穿支体区间最常见的阻流血管（choke vessels）可通过血管重塑机制向缺血区域代偿供血。基于此,通过精准评估阻流血管的位置及其代偿潜力,可以设计出更大范围、更安全的皮瓣。再者,皮瓣的轴向设计至关重要,其轴线应与血管走行方向一致,并准确定位穿支血管的浅出点这一关键解剖标志。值得注意的是,穿支血管蒂的位置显著影响跨区穿支皮瓣的存活率,位于中央位置的穿支可提供更大的血供区域,从而获得更高的皮瓣存活率。此外,患者的个体特征,包括年龄、性别、基础健康状况及营养状态等因素,也会对皮瓣的切取范围产生重要影响。最后,术者的手术技巧和经验在穿支血管的精确定位、微创分离、减少手术并发症等方面起着决定性作用,直接影响皮瓣的切取范围和成活效果。因此,在设计和实施此类皮瓣手术时,必须全面评估上述解剖学、生理学和技术因素,通过多维度考量制定个体化的手术方案,以确保手术成功并实现理想的皮瓣存活效果。

在皮瓣切取范围的确定及穿支血管的分离过程中,关于穿支蒂是否需要进行裸化处理的问题,学术界仍存在一定争议。Teo^[38]及国内张世民等^[39]的研究指出,穿支血管蒂的裸化处理对保护穿静脉具有重要意义,其可有效避免皮瓣旋转时筋膜组织对血管蒂的压迫,从而确保皮瓣静脉回流系统的完整性。然而,也有学者主张保留蒂部筋膜组织,认为该操作可降低血管分离过程中的损伤风险,并预防血管牵拉性痉挛的发生^[40-41]。遗憾的是,目前尚缺乏高质量的临床及实验研究为这一争议提供确凿的循证医学证据。

基于临床实践经验,本团队针对不同长度的穿支血管蒂制定了差异化的处理策略。对于长度>3 cm的较长穿支蒂,考虑到其具有较大的扭转空间和较低的卡压风险,通常采取非完全裸化的处理方式。而对于较短穿支蒂,则倾向于实施彻底裸化,此举可显著降低皮瓣旋转过程中周围组织对血管的卡压风险,从而提升皮瓣成活率。然而,需要强调的是,裸化处理在带来优势的同时,也可能增加穿支血管损伤及血管痉挛的风险,且对术者的操作技巧提出了更高要求。因此,在手术决策过程中,需全面评估皮瓣无张力转移的可能性、蒂部卡压风险及其对皮瓣血运的影响等多重因素,以确定适宜的皮瓣蒂长度及是否进行裸化处理。

总之,膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣的设计与切取是一项需要多维度考量的技术。在临床实践中,术者应当全面评估穿支血管的解剖学特征,充分考虑Choke血管区的代偿机制,科学规划皮瓣轴向设计,并重视患者个体化差异。针对穿支蒂处理这一关键技术环节,建议根据穿支蒂的实际长度和具体手术需求,采取差异化的裸化处理策略,以期在血管保护与皮瓣成活率之间达到最优平衡。虽然目前学术界对穿支蒂裸化程度仍存在一定争议,但通过精准的术前影像学评估、精细的显微外科操作技术,并结合术者丰富的临床经验,可显著提升皮瓣设计的科学性,进而提高手术成功率。未来仍需更多高质量研究为穿支皮瓣的临床应用提供循证依据,进一步推动该技术的规范化与个体化发展。

膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣在临床应用中有以下注意事项：（1）术前通过影像学检查准确定位穿支血管,选择血供可靠且位置适宜的穿支作为皮瓣的血管蒂。（2）设计皮瓣时,应优先选择邻近创面的穿支作为旋转点,以最大限度地减少皮瓣无效区,同时减轻供区损伤。（3）由于手术区域靠近膝关节,操作时应特别注意保护关节囊及周围重要结构,避免影响膝关节功能。若术中观察到穿支血管存在变异或损伤,导致原定皮瓣无法按计划形成,应立即启动备选手术方案以确保手术顺利进行。（4）血管蒂的裸化处理应根据其长度灵活调整,精细解剖血管蒂并确保其游离长度适中,降低皮瓣旋转后对血供的影响。（5）皮瓣转移时需确保无张力缝合,避免缝合张力过大导致皮瓣缺血或静脉回流障碍。（6）术中应彻底止血,术后密切观察引流情况,防止血肿形成影响皮瓣血供。（7）术后密切观察皮瓣的血运情况,包括颜色、温度、毛细血管充盈等指标,及时观察并处理血管危象、血栓形成等并发症。

膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣修复膝关节周围皮肤软组织缺损具有以下优势：（1）相比其他修复方法,膝上内侧自由式穿支皮瓣术式相对简单,易于掌握和实施；（2）供区位于膝关节内侧,皮肤软组织松弛,可切取较大面积皮瓣,且供区通常可直接缝合,显著降低了供区并发症风险；（3）供区与受区皮肤质地相近,且供区位置隐蔽,术后修复效果自然美观；（4）无须进行血管吻合,缩短了手术时间,降低了技术难度；（5）穿支血管丰富且不损伤主干动脉,进一步减少了供区并发症的发生；（6）血管蒂长度充足,可有效避免蒂部扭转,确保皮瓣覆盖后外观平整；（7）供区与受区距离较近,手术瘢痕较小。然而,该术式也存在一定的局限性：（1）当受区缺损面积过大时,供区则需要提供更多的组织量。这可能导致供区遗留创面过大而难以直接缝合,需要依赖皮片移植进行修复,这在一定程度上违背了穿支皮瓣的设计初衷。因此,该术式不适合较大面积皮肤软组织缺损的修复。（2）主要适用于膝关节内侧及周围区域的缺损修复,对膝关节外侧区域的修复存在一定局限性。（3）本研究尚未明确皮瓣的最大安全切取面积,未能充分挖掘该皮瓣的临床应用潜力,未来需进一步探索其安全切取范围及适应证的扩展。

综上所述,膝上内侧区穿支血管丰富,易于解剖及转位；皮瓣色泽、质地与膝关节皮肤接近；手术简便无须吻合血管,供区损伤小。因而,采用膝上内侧自由式穿支螺旋桨皮瓣修复膝关节及其周围深度创面是一种有效方法,值得临床推广应用。