李青峰  昝濤   黃昕

　　DOI：10.3760/cma.j.issn.1009-4598.2017.s1.000

　　基金項目：國家科技支撐計劃(2012BAI11B00)；國家自然科學基金(81230042，81471857)

　　作者單位：200011 上海，上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院整復外科

　　通信作者：李青峰，Email：dr.liqingfeng@yahoo.com

　　據(jù)統(tǒng)計，我國每年發(fā)生傷害約2億人次，死亡70多萬人，約占死亡總?cè)藬?shù)的9％[1]。創(chuàng)傷急救后患者多遺留不同程度的毀形，其中，面部大面積復合組織缺損和嚴重畸形的修復重建是整形外科面臨的重大難題之一。其難點在于：首先，面部外形體現(xiàn)個人特質(zhì)，在社交活動中發(fā)揮著極為重要的作用；面部器官形態(tài)特殊、呈現(xiàn)三維立體結(jié)構(gòu)；還具有維持視聽、呼吸和進食等功能的五官，因此，面部重建的要求高于身體其他部位，即不僅考慮創(chuàng)面覆蓋和功能恢復，而且注重對形態(tài)和輪廓的美學重塑。其次，面頸部皮膚具有獨特的質(zhì)地和色澤，修復時需采用與之相匹配的大面積皮瓣，而嚴重創(chuàng)傷后機體缺乏滿足上述要求的合適供區(qū)[2]。

　　對于臉面部的修復，整形與重建外科經(jīng)歷了植皮、皮瓣兩大標志性的技術(shù)進步，治療目的從簡單的創(chuàng)面覆蓋，逐步提高到對功能和美學外觀的重建，但這一學科今后將如何發(fā)展？我們立足于學科現(xiàn)狀，重點關(guān)注自體組織預構(gòu)技術(shù)和異體臉面移植為面部修復與重建帶來的理念、思路和方法上的革新，對上述進步帶來的思考，展望未來發(fā)展的方向。

　　一、傳統(tǒng)治療方法的局限及其原因

　　皮片移植是整形外科歷史悠久、應用廣泛的技術(shù)。但面部植皮后,存在皮片攣縮，造成組織移位；色素沉著造成“補丁”樣外貌；質(zhì)地僵硬，面部表情難以表現(xiàn)，呈“面具”樣臉[3]。上述缺陷使植皮技術(shù)在頭面部修復中應用范圍縮小，主要適用于面中部小型畸形的矯正，如瞼外翻、口唇外翻、鼻翼畸形等。為了改善植皮效果，學者們進行了多種嘗試，近期，Chen等[4]發(fā)現(xiàn)：移植皮片下注射血管基質(zhì)層細胞（stromal vascular fraction cells）可以有效減小皮瓣攣縮，改善質(zhì)地，增加厚度和血管化程度，其臨床效果有待進一步證實。

　　二十世紀七、八十年代以來，顯微外科技術(shù)的發(fā)展使得皮瓣在頭面部的修復與重建中逐漸占據(jù)主導地位。相比皮片，皮瓣含有一定厚度的皮下組織，血供更為可靠，移植后不發(fā)生攣縮，且皮膚質(zhì)地良好。1997年，Angrigiani和Grilli[5]采用超大肩胛游離皮瓣修復全面部瘢痕，外觀和功能獲得一定改善。但傳統(tǒng)游離皮瓣在重建面部時存在先天不足：首先，皮瓣組織臃腫，表情傳遞困難；其次，足以覆蓋全臉的大面積皮瓣難以獲得。

　　皮膚軟組織擴張作為改造皮瓣的重要手段，可以增大皮瓣面積，減小皮瓣厚度，改善血供，減小供區(qū)損傷，一定程度上彌補了傳統(tǒng)皮瓣的不足。自從Radovan首次采用可控性硅膠擴張器進行乳房再造以來，經(jīng)多年研究和實踐，皮膚擴張技術(shù)日趨成熟，胸前鎖骨區(qū)和側(cè)胸部經(jīng)過擴張可獲得結(jié)構(gòu)、膚色、質(zhì)地與面頸部相近的大張超薄皮瓣，適合面頸部較大范圍的重建[6-8]。但此類擴張皮瓣治療存在周期長、擴張器相關(guān)并發(fā)癥、皮瓣轉(zhuǎn)移范圍有限和術(shù)后攣縮等問題，使其臨床應用受到限制。

　　預構(gòu)皮瓣（prefabricated flap）和預置皮瓣（prelaminated flap）也是臉面部重建的重要技術(shù)手段。預構(gòu)皮瓣的概念由我國學者沈祖堯于1981年提出，他發(fā)現(xiàn)通過將血管蒂或血管載體植入供區(qū)皮膚下，可以在無血運或血運不豐富的區(qū)域形成一軸型皮瓣，經(jīng)過一段時間的血管化后進行皮瓣轉(zhuǎn)移[9]。由于預構(gòu)皮瓣突破了目前皮瓣穿支血管滋養(yǎng)區(qū)域（vascularterritory）的限制，使重建外科醫(yī)師可以根據(jù)臉面部修復需要，靈活地選擇合適供區(qū)構(gòu)建新的皮瓣，因而擴展了皮瓣的應用范圍。同時，預構(gòu)皮瓣和皮膚擴張均需要兩期完成，可以將兩種技術(shù)結(jié)合起來，通過擴張增加供區(qū)的組織量，使皮瓣變薄，加快皮瓣血管化進程，縮短預構(gòu)皮瓣的成熟時間，擴大皮瓣的存活面積[10]，獲得的擴張預構(gòu)皮瓣適用于修復大面積缺損。

　　顳淺、顳頂筋膜瓣是常用的血管載體，相比其他載體，其最大的優(yōu)勢在于一期預構(gòu)時無需吻合血管，二期可帶蒂直接轉(zhuǎn)移至受區(qū)。但顳部血管在創(chuàng)傷中容易受損，且管徑和血管網(wǎng)面積相對較小，適于修復半側(cè)面部以下大小的缺損[11-13]。前臂橈側(cè)筋膜瓣血供可靠，切取方便，橈血管管徑粗，便于與面頸部血管吻合，在鎖骨上區(qū)進行預構(gòu)、擴張，可以獲得足以修復半側(cè)面部乃至亞全面部缺損的大面積皮瓣。其中，Teot等[14]采用前臂橈側(cè)筋膜瓣預構(gòu)的擴張鎖骨上區(qū)皮瓣修復了7例額部以下的面部燒傷瘢痕，獲得了良好的外觀和功能改善；Topalan等[15]則完成了27例半側(cè)面部燒傷瘢痕的修復，同樣獲得了良好效果。2005年，Pribaz總結(jié)了其中心17年（1989-2005）完成的14例預構(gòu)皮瓣修復面頸部燒傷瘢痕的案例。其中，遠位預構(gòu)6例，多選取旋股外側(cè)血管降支為載體在大腿前外側(cè)進行預構(gòu)擴張，用于修復頸部瘢痕攣縮；鄰近預構(gòu)8例，移植旋股外側(cè)血管降支或前臂橈側(cè)動脈瓣，在面頸部進行預構(gòu)擴張，獲得質(zhì)地、色澤良好的皮瓣修復局部面部瘢痕[16]。

　　面中部集中了眼、鼻、口等具有精致幾何輪廓和獨特組織結(jié)構(gòu)的器官，一直以來是整形外科重建的難點。1992年，Pribaz提出皮瓣預置的概念，并與皮瓣預構(gòu)相區(qū)分，預置是指在皮瓣原有血供的基礎(chǔ)上通過增加組織成分，構(gòu)建復合組織瓣，適合進行臉面器官的再造[17]。Pribaz采用皮瓣內(nèi)面植皮、添加軟骨成分的方法在前臂預置鼻襯里以及鼻支架，進行全鼻再造。雖然在報道的5例患者中，2例出現(xiàn)皮膚破潰，1例轉(zhuǎn)移后皮瓣邊緣壞死，2例（2/5）后期需要擴張頭皮瓣覆蓋，但修整后遠期外觀良好[18]。除了鼻再造，預置皮瓣還被用于唇、顎部、口腔黏膜、上下頜、耳等部位的重建[19]。與在缺損部位直接進行重建比較，預置的優(yōu)勢在于轉(zhuǎn)移前復合組織已建立供血，并且可作為一整體轉(zhuǎn)移，缺點有手術(shù)周期長，需要顯微外科基礎(chǔ)，血管化程度難以預測等[17]。

　　從傳統(tǒng)技術(shù)上看，預構(gòu)（置）皮瓣與皮膚擴張技術(shù)的結(jié)合使構(gòu)建足以“換臉”的組織成為可能。但在實際應用過程中還面臨三方面困難：首先，擴張過程中皮膚再生能力有限，過量擴張容易導致皮膚破潰；其次，大面積皮瓣轉(zhuǎn)移時易發(fā)生供血不足或靜脈淤血等血供障礙；最后，具有精細結(jié)構(gòu)的五官尚無法有效構(gòu)造。

　　二、自體組織臉面的預構(gòu)與重建

　　2010年，Sakurai等[20]首次使用空腸漿肌膜作為血管載體，同期植入肋軟骨進行前胸部預構(gòu)，皮瓣轉(zhuǎn)移后修復了多個面部結(jié)構(gòu)，包括鼻、上唇、下唇以及頦部。該工作為應用自體組織預構(gòu)的方式進行面部大面積、多器官重建提供了很好的思路，但僅為個案報道，修復范圍限于部分面部，鼻子和唇部的精細結(jié)構(gòu)也未能很好體現(xiàn)。

　　筆者所在的面部重建團隊針對目前面部重建面臨的困難與挑戰(zhàn)，在臨床和基礎(chǔ)方面做了一系列探索。在治療理念方面，團隊在面部美學分區(qū)和相似替代（like to like）原則的基礎(chǔ)上，針對嚴重創(chuàng)傷后面部大面積皮膚軟組織缺損的修復，提出了面部修復“MLT”原則：選擇色澤、質(zhì)地相近（M, matched color and texture），面積足夠大（L, large size）和厚度足夠薄（T, thin thickness）的供體或修復用組織，以重建臉面[21]。在診療過程的規(guī)范方面，團隊在國際上首次提出了臉面畸形的四型14類分類法、 A&F（aesthetic and functional）0-6級療效評價標準，建立了適合不同創(chuàng)傷類型，以預構(gòu)皮瓣、皮膚擴張等技術(shù)為代表的系列治療方法，為臨床實踐提供指導[22]。

　　在改良傳統(tǒng)的預構(gòu)技術(shù)方面，團隊完成了4個方面的工作：①建立了組織預構(gòu)技術(shù)平臺。提出了以旋股外側(cè)血管降支供應的筋膜瓣作為預構(gòu)血管載體，旋股外側(cè)血管位置較深，嚴重燒傷時多能完整保存，并且解剖部位恒定，切取方便，其供應的筋膜瓣血管網(wǎng)豐富，血管蒂長、管徑粗，為后期構(gòu)建大面積皮瓣、血管吻合和皮瓣轉(zhuǎn)移提供了有利條件[21]。選擇頸胸部皮膚作為供區(qū)，結(jié)合組織擴張，從而獲得能夠修復整個面部的皮瓣組織。②針對皮膚再生和血管化能力有限的問題，通過動物實驗發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells，BM-MSCs）移植可加快擴張皮膚內(nèi)的細胞增殖和血管新生，表現(xiàn)為皮膚增厚、面積增大，擴張時間縮短[23]；機制研究提示皮膚組織在機械擴張作用下通過上調(diào)Sdf-1α來招募循環(huán)中的BM-MSCs，同時，BM-MSCs通過旁分泌生長因子和直接分化為相應類型的細胞促進皮膚再生和血管新生[24]；進一步的臨床試驗證實干細胞移植治療可以促進擴張皮膚再生，改善皮膚質(zhì)地[25]；由此，確立了利用成體干細胞移植促進擴張皮膚再生，加快預構(gòu)組織血管化，實現(xiàn)皮膚超量擴張的新技術(shù)。③在治療性血管生成技術(shù)（以成體干細胞移植為代表）的基礎(chǔ)上，進一步提出應用外科血管增壓（supercharging）和皮瓣延遲技術(shù)，有效地擴大了皮瓣切取的范圍，降低了皮瓣遠端血供障礙的發(fā)生率[26]。④通過三維數(shù)字技術(shù)和3D打印技術(shù)評估修復所需組織的三維結(jié)構(gòu)和尺寸，構(gòu)建骨支架的形態(tài)；結(jié)合皮瓣預置技術(shù)將上述支架結(jié)構(gòu)植入預構(gòu)皮膚下，形成面部器官等精細結(jié)構(gòu)。

　　截至2014年9月，筆者所在團隊為42例嚴重臉面毀損病例進行了重建。擴張容量達2 530～3 200 ml，皮瓣大小為23 cm×18 cm至32 cm×30 cm，2例患者在擴張中因皮膚過薄接受了干細胞注射治療。術(shù)后1例發(fā)生了5 cm×2 cm大小的壞死，2例尖端壞死，其余皮瓣成活。經(jīng)A&F標準評估，42例患者面部形態(tài)（1.14︰2.26）和功能（0.88︰2.40）得到了明顯改善，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），面部微笑、眨眼和皺眉等表情得以體現(xiàn)。但該技術(shù)主要用于未合并深層肌肉和骨骼缺損的患者中，對于面部輪匝肌、舌、腮腺等組織器官進行修復，需要結(jié)合其他手術(shù)進行重建，治療周期較長[2]。

　　三、同種異體臉面移植

　　異體器官移植技術(shù)和免疫抑制技術(shù)的進步推動了異體臉面移植的開展，這類手術(shù)可以一次性修復不同層次的組織缺損，提供面部精細的器官結(jié)構(gòu)，獲得了優(yōu)于傳統(tǒng)治療的重建效果。但面部作為自我與人格的識別標志，它的移植相對于肝、腎等器官或者身體其他部位的移植，將涉及更為復雜的醫(yī)學、心理學和社會倫理學問題。

　　從技術(shù)層面看，主要包括移植臉面的切取和保存，移植過程中精細的顯微手術(shù)操作，特別是對肌肉、神經(jīng)功能的重建和骨骼缺損的重塑。迄今，全球各移植團隊已累計完成了37例異體臉面復合組織的“換臉術(shù)”，其中，全臉面移植17例，部分臉面移植20例[27]。近期，Rodriguez等[28]綜合運用顯微外科、計算機模擬和三維重建技術(shù)完成了1例包括全臉、頭皮和雙耳的臉移植，是目前范圍最大的臉移植術(shù)，術(shù)后患者面部外觀極大改善，唾液分泌、語言、咀嚼和吞咽等功能恢復良好，面部深淺感覺、表情運動逐步恢復，生活質(zhì)量大大提高，雖然患者遠期的預后有待觀察，但該案例的成功反映出經(jīng)過近十年的發(fā)展，臉移植在手術(shù)技術(shù)方面已經(jīng)相對成熟。

　　隨著成功案例的積累，臉面移植手術(shù)的可行性以及治療效果已獲肯定，學界轉(zhuǎn)而更為關(guān)注患者的風險和收益比，即回答移植的必要性和指征問題[29]。需要注意的是，對于臉移植指征的探討絕不應限于療效評估，而應當綜合考量術(shù)后終生免疫抑制治療帶來的風險、患者的心理條件以及社會支持等因素。

　　免疫抑制治療的發(fā)展為異體移植手術(shù)的興起創(chuàng)造了良好條件，但就臉移植而言，急性排斥反應仍是術(shù)后最常見的并發(fā)癥，在31例有記錄的患者中，有30例術(shù)后至少發(fā)生過一次急性排斥。慢性排斥反應和抗體介導的免疫排斥（antibody-mediated rejection，AMR）各有1例報道[27]。長期服用多種免疫抑制劑造成的機會感染、代謝紊亂、肝腎損傷和癌變等不良反應也不容忽視[29]。目前，至少有11例患者術(shù)后發(fā)生了機會感染，常見的致病菌包括巨細胞病毒、EB病毒、單純皰疹病毒、綠膿桿菌、卡氏肺囊蟲和真菌等[30-31]。法國一例臉部聯(lián)合雙手移植的受者術(shù)后出現(xiàn)嚴重的綠膿桿菌感染，隨后進展為敗血癥，最終心跳驟停死亡[27]。Lantieri等[32]對7例臉移植受者進行了長期的隨訪，術(shù)后確診高膽固醇血癥4例，高血壓3例，高甘油三酯血癥1例。目前，尚無因免疫抑制治療導致肝腎功能衰竭的臉移植案例，但不同程度的腎功能損害較常見[32]。免疫抑制治療導致的癌變是最為嚴重的并發(fā)癥，但兩者間的相關(guān)性往往難以確證。土耳其1例全臉移植受者術(shù)后罹患皮膚鱗狀細胞癌和非霍奇金淋巴瘤，此后繼發(fā)肺部和顱內(nèi)感染，最后死于呼吸衰竭[27]。西班牙首例部分臉移植受者術(shù)后癌癥復發(fā)，最后情況惡化而死亡[27]。法國移植團隊在2005年11月進行的世界首例臉移植受者近期也因癌癥死亡，該患者移植術(shù)后生存時間達10年，是目前隨訪時間最長的病例[33]。

　　術(shù)前對患者心理素質(zhì)和社會支持條件的評估必不可少[32]。法國1例部分臉移植受者術(shù)后雖獲得了良好的外觀和功能恢復，但因心理上無法接受移植面部，難以融入社會，最終選擇了自殺[32]。中國第1例部分臉移植受者未能堅持服用免疫抑制劑，死亡原因不明[27]。重建醫(yī)師應當從這兩個極端案例中吸取教訓，避免悲劇重演。

　　毋庸置疑，異體臉面移植已成為重建外科史上里程碑式的事件，它為極重度面部畸形，特別是涉及面中部的復合組織缺損，伴有面部表情和器官功能受限，通過常規(guī)治療難以獲得滿意效果的患者帶來了治愈的希望，使他們能獲得接近正常的面部外觀和功能，樹立重返社會的信心[34]。但是，異體臉面移植本質(zhì)上是非救命的手術(shù)，考慮到終生免疫抑制治療帶來的風險以及換臉手術(shù)對患者心理造成的沖擊，在實施前需與患者深入溝通，確保患者知曉并且能夠承擔手術(shù)和康復過程中面臨的各種風險，積極配合治療[31]。同種異體臉面移植進一步的發(fā)展，主要依賴于免疫抑制治療方面的革新。目前，激素減量的方案缺乏長期隨訪的數(shù)據(jù)支持，鈣調(diào)磷酸酶抑制劑聯(lián)合利妥昔單抗的預處理療法有望誘導免疫耐受[32]，但其確切效果有待證實。除此以外，繼續(xù)明確移植指征、規(guī)范診療和登記流程，改良手術(shù)技術(shù)，探究移植排斥的機制，討論臉面移植面臨的社會、倫理挑戰(zhàn)也具有重要意義[34]。

　　四、展望

　　經(jīng)過植皮、皮瓣兩大技術(shù)突破，整形與重建外科的發(fā)展方向何在？目前，除了異體顏面移植，其他重建技術(shù)還無法獲得較為滿意的修復用材料。但是，異體臉面移植尚屬于實驗性手術(shù)，受免疫抑制治療和倫理的限制，短期內(nèi)無法在臨床推廣使用。因此，重建外科急需在基于自體組織的重建技術(shù)上取得突破。根據(jù)筆者的實踐，預構(gòu)（置）皮瓣是一個優(yōu)秀的技術(shù)平臺，提供了關(guān)鍵的血管化、神經(jīng)化環(huán)境，為進一步應用再生醫(yī)學、材料科學等手段，在人體構(gòu)建組織與器官提供可能。筆者將由此形成的新概念命名為“在體組織預構(gòu)技術(shù)”，這一新技術(shù)將使重建外科醫(yī)師可以在人體合適的部位，將不同組織、細胞、材料等，按所需修復缺損組織的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能上的要求，通過組織血管化、組織結(jié)構(gòu)重塑和組織再生，構(gòu)建出符合面部修復原則的“新臉面”。根據(jù)這一理念，建立的自體全面部重建技術(shù)平臺，避免了異體移植帶來的倫理、心理和免疫抑制相關(guān)并發(fā)癥等問題，達到了較為滿意的面貌和功能恢復，適用于絕大多數(shù)嚴重臉面毀損患者（表1）。相關(guān)技術(shù)報道后，獲得了國內(nèi)外同行的高度認同[2, 35]。未來，學科必將圍繞如何構(gòu)建理想的修復用材料這一問題，從皮膚再生、組織血管化、器官再造等基本問題著手，綜合再生醫(yī)學、數(shù)字醫(yī)學、材料科學、基因工程等新型技術(shù)手段，實現(xiàn)更精確、更高水平的頭面部重建。

表1 自體組織全面部重建和同種異體臉面移植的比較

修復 　　　　　歷史 　　完成例數(shù)　　技術(shù)要點　優(yōu)點 不足　 適應證

方式　　　　　　　　　　（研究時間）    

自體組織全面部重建 2009年首次報道應用旋股外側(cè)筋膜瓣為血管載體的頸胸部擴張預構(gòu)皮瓣修復面部缺損[2]；2014年首次報道應用干細胞移植輔助皮膚擴張進行全面部重建[35] 42例[2]

（2005/09-2014/09） 利用旋股外側(cè)筋膜瓣進行頸胸部預構(gòu)擴張；干細胞移植實現(xiàn)超量擴張；預構(gòu)皮瓣轉(zhuǎn)移后吻合甲狀腺上血管或面血管；IMAP*血管增壓技術(shù)；三維數(shù)字、3D打印技術(shù)輔助構(gòu)建支架，結(jié)合皮瓣預置形成面部器官結(jié)構(gòu)；術(shù)后康復[2,21] 不涉及異體移植產(chǎn)生的社會、心理和倫理問題；相較臉面移植更易推廣；對未合并深層肌肉和骨骼缺損的患者修復效果良好 治療周期長；需要多次手術(shù)；伴有供區(qū)損傷；擴張器相關(guān)并發(fā)癥；預構(gòu)皮瓣血管化程度難以預測；難以對面部骨骼、肌肉、舌和腺體等進行重建；面部器官的重建效果有待改善 絕大多數(shù)患者    

異體臉面移植 2005年法國亞眠移植團隊完成全球首例部分臉面移植[33]；2010年西班牙巴塞羅那移植團隊完成全球首例全面部移植[27] 37例[27]

（2005/11-2015/12） 術(shù)前三維模擬指導移植物的切取；切取修復所需供體組織，斷蒂后UW液沖洗；供體組織移植，多選取頸外動脈，面動脈和頸內(nèi)靜脈進行血管吻合；運動神經(jīng)接合；CAD/CAM#技術(shù)制作截骨導板指導骨骼和牙槽的切取和固定；縫合固定肌肉、皮膚和粘膜等結(jié)構(gòu)；術(shù)后免疫抑制治療；術(shù)后心理疏導、社會適應和功能鍛煉[28,30,32] 不產(chǎn)生供區(qū)損傷；能一次性重建不同層次的缺損，獲得接近正常的面部外觀和功能 等待合適供體時間長；對患者的心理沖擊大；兒童是否能夠進行臉移植有待討論；免疫抑制治療相關(guān)并發(fā)癥；遠期效果有待隨訪證實；實施平臺要求高；終生服藥費用高昂 極少數(shù)傳統(tǒng)方法難以修復的患者  

注：*表示乳內(nèi)動脈穿支；#表示電腦輔助設(shè)計/電腦輔助制造

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                            （收稿日期：2017-6-1）