山羊血管化骨髓移植的解剖学基础研究

刘 娟, 祝闽辉, 陈建武, 苏映军, 张 晨, 郭树忠

山羊血管化骨髓移植的解剖学基础研究

刘 娟, 祝闽辉, 陈建武, 苏映军, 张 晨, 郭树忠

目的通过对山羊股骨、髂骨、胸骨、肋骨4个较为常见的血管化骨髓移植供区部位相关结构的测量观察，从移植手术的角度，分析其解剖特点，为下一步建立山羊血管化骨髓移植模型提供一定的解剖依据。方法取6只(共12侧)体质量相当的山羊做活体解剖研究。观测4个供区血液供应情况，并对比4种移植物体质量、体积、骨髓干细胞密度等因素。结果髂骨可见主要滋养血管为髂内动脉及其分支，另外紧贴骨面的臀部肌肉也会有细小动脉进入骨膜，髂内血管为较理想的血管蒂；股骨的主要滋养动脉有3条：股深动脉、旋股外侧动脉及膝降动脉，取髂外血管为血管蒂；双侧胸廓内动脉及伴行静脉为胸骨的主要滋养血管，双侧胸廓内动静脉的近端可作为游离血管蒂；肋骨以第7肋为例，其肋间后动脉及其伴行静脉为主要滋养血管，可以取到一定长度的游离血管蒂。结论山羊的髂骨及股骨是较为理想的血管化骨髓移植术供区，其游离血管蒂长度及其动静脉外径均可满足异体移植术的需求。

血管化骨髓移植; 基础解剖; 山羊

本实验旨在通过对山羊股骨、髂骨、胸骨、肋骨4个较为常见[1-3]的血管化骨髓移植供区部位相关结构的测量观察，分析其各自的解剖特点，为下一步建立山羊血管化骨髓移植模型提供一定的解剖学参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物 6只体质量相当的山羊(共12侧)，购自西京医院实验动物中心。

1.2 主要试剂 红细胞裂解液、PBS缓冲液、双蒸水、氯胺酮。

1.3 主要仪器 常规手术器械、咬骨钳、手术显微镜、生物显微镜、显微手术器械、游标卡尺(精度为0.02 mm)、离心机、离心管、细胞计数板、电子称。

1.4 移植物获取方法 髂骨的获取。使用氯胺酮肌肉注射麻醉实验动物。打开腹壁，将肠内容物于十二指肠处结扎后，离断、取出，观察髂骨内面的血管供应情况。然后在山羊背部由髂嵴水平开始至尾部做一“工”字形切口，广泛剥离皮下，充分显露臀部肌肉。由各肌肉起止点逐层小心剥离臀大肌、臀中肌、臀小肌等臀部肌肉。用骨凿在近端离断骶髂关节，远端于髋臼处离断耻骨支及坐骨支，注意保护骨膜，观察髂骨的血管供应(图1)。

股骨的获取。左侧后肢于其腹股沟区做纵向切口，环形剥离去除股骨外被皮肤。在腹股沟三角区，定位股动静脉蒂，股动脉在此发出3个分支：外侧支、内侧支、腹壁支。沿股动脉血管蒂部向近端游离尽可能长的股动静脉；近端结扎股动脉外侧分支，分离股外侧肌群；股动脉内侧分支结扎时，须稍向远端延伸，因为近端有血管分支进入股骨干上部，分离内侧肌群；股动脉腹壁支予以分离结扎；在膝关节水平，保留关节上动脉，结扎、横断隐动静脉、腘动脉及各肌肉的附着点，横断十字交叉韧带；最终股骨从胫骨上离断下来。在髋关节水平，分离各臀部肌肉附着点，股骨头从髋臼中分离出来。这样，股骨就从前方的股方肌、大収肌、长收肌、短收肌、中部的耻骨肌外的髋关节与周围肌肉中分离出来。为了维持股骨的生存，小片的上述肌肉被保留在其附着点附近，股动脉及其肌肉分支下降到股直肌与大収肌。这样，便得到了独立的包含全部股骨滋养动脉的股骨瓣(图2)。

胸骨的获取。沿正中线由颈部做垂直切口至耻骨联合上方，广泛剥离皮下组织，充分显露胸廓。离断双侧胸锁关节，分别沿两侧胸骨外缘切断各肋软骨，在剑突下水平分离结扎胸廓内血管及其向腹腔内的分支。由剑突将胸骨向上翻起，将双侧胸廓内血管由远端向近端稍行分离至锁骨下动脉，尽可能长地保留胸廓内动静脉后结扎，离断(图3)。

肋骨的获取。经由上述取过胸骨的的胸廓来观察各肋骨血管走行。取第7肋作为移植物，沿第8肋上缘及第6肋间隙中部，分别离断肋间肌。在第7肋水平，依次离断肋头关节、肋橫突关节周围的韧带，然后分离该肋骨的肋间后动脉及其伴行静脉，并在近胸主动脉端结扎、离断。因胸骨及肋骨本身附着肌肉较薄，又紧贴骨面走行，为避免伤及骨膜，不对这些薄肌进行剔除(图4)。

图1 带血管的髂骨移植物图2 带血管的股骨移植物图3 带血管的胸骨移植物图4 带血管的肋骨移植物

Fig1 Ilium transplant with blood vessel.Fig2 Femur transplant with blood vessel.Fig3 Sternum transplant with blood vessel.Fig4 Rib transplant with blood vessel.

1.5 测量方法 游离血管蒂测量：用游标卡尺测量游离血管蒂长度、动脉外径及静脉外径。质量测量：用电子称分别测量上述过程中获取的移植物标本。体积测量：使用不规则物体体积测量法。将上述移植物分别放入盛有一定量水的量杯中，分别测量量杯中水容积的差值，即得出4种移植物的体积。骨髓细胞密度测量：取得移植物标本后，用咬骨钳将其两端咬开，PBS液反复冲洗骨髓腔，然后使用滤网过滤上述冲洗液，获得单细胞悬液。裂解单细胞悬液中的红细胞后，使用细胞计数板做细胞计数。

2 结果

2.1 髂骨 主要滋养血管为髂内动脉及其分支。髂内动脉主干紧贴髂骨内面下行，途经髂后下棘水平发出分支营养附近骨组织，其中会再发出分支绕过髂前下棘水平供应髂骨背面，即髂骨翼。另外紧贴骨面的臀部肌肉也会有细小动脉进入骨膜。游离尽可能长的髂内血管，在近髂总动脉处结扎、离断髂内动脉及静脉，作为吻合用血管蒂(表1，2)。

2.2 股骨 主要滋养动脉有3条：旋股外侧动脉、股深动脉及膝降动脉，分别滋养股骨的近端、股骨干及股骨远端3部分。延股动静脉向腹腔延伸至髂外血管，髂外血管向近端分离，保留尽可能长的血管蒂(表1,2)。

2.3 胸骨 双侧胸廓内动脉及伴行静脉为胸骨的主要滋养血管(表1,2)。

2.4 肋骨 以第7肋为例，可以观察到明显的肋间后动脉及其伴行静脉，该静脉汇入胸主动脉左侧的奇静脉；于近胸主动脉处结扎并离断肋间后动静脉，作为吻合用血管(表1,2)。

表1 移植物游离血管蒂测量值

获取的移植物动脉外径/mm静脉外径/mm游离血管蒂长/cm髂骨(髂内动静脉)2．72±0．192．86±0．193．08±0．14股骨(髂外动静脉)3．26±0．183．37±0．184．74±0．24胸骨(左侧胸廓内动静脉)2．48±0．092．55±0．086．00±0．14胸骨(右侧胸廓内动静脉)2．48±0．132．56±0．13肋骨(肋间后动静脉)1．33±0．031．40±0．012．06±0．07

表2 移植物体质量、体积、骨髓干细胞密度测量值

Tab 2 Measure value of weight and volume of the transplants and density of bone marrow stem cells

3 讨论

由表2中可以看出，肋骨移植物的骨髓干细胞密度过小，不作为理想的血管化骨髓移植物的选择；胸骨移植物由于体积过大，受体接受性差，同时其骨髓干细胞密度较小，亦不是理想的血管化骨髓移植物；股骨移植物的体质量最大，但其体积相对来说较小，骨髓干细胞密度是4种移植物中最大的，手术难度适中，是较为理想的血管化骨髓移植物；髂骨基于其体积小、质量轻、骨髓干细胞密度大的优势，也是比较理想的血管化骨髓移植物，但手术难度较大。

多年来异体复合组织移植术一直是整形修复外科领域的重点研究课题。如果获得成功，其修复效果会更好，且不存在供区继发畸形的可能。然而，异体复合组织移植不同于传统的器官移植，其成分复杂，含有强免疫原性的皮肤和淋巴性组织，如淋巴结和骨髓，术后排斥反应发生率高[4]。虽然多数病例通过免疫抑制剂冲击治疗得到逆转，但这种长期的非特异性免疫抑制，同时也带来了严重的全身不良反应[5]。诱导供体特异性耐受是器官和复合组织移植的最终目标，其可使移植物在无免疫抑制剂或极低免疫抑制剂的维持下而长期存活，从而避免了长期大剂量免疫抑制所致的不良反应。骨髓细胞移植诱导嵌合，是一种维持受体对器官移植物的免疫低反应性的有效方法[6]。

带血管的骨髓移植相对于以往骨髓细胞移植有如下优点：①避免了骨髓细胞提取、加工、注射等过程；②因其本身含有骨髓细胞“生存空间”，避免了骨髓细胞移植前的清髓性预处理；③克服了骨髓诱导耐受过程的窗口期；④不仅移植了骨髓细胞，还移植了含有骨髓细胞自身的微环境。在其原来的微环境中，骨髓细胞能更好地维持自身的增殖和分化能力，源源不断地为受体提供骨髓细胞，诱导免疫耐受。

目前，国内外关于血管化骨髓移植模型建立的文献中，以山羊为实验动物的报道很少。其他方面的动物实验中，关于山羊的显微外科研究也描述甚少。而在建立山羊血管化骨髓移植模型时，具体应选用哪部分组织作为移植物及选用哪一支血管为蒂，如何定位，其外径、蒂长及分布区域以及移植物的体质量、体积、骨髓干细胞密度等，均无从知晓。详细的解剖学形态基础、血管供应、移植物物理特性等是移植术的基础，本研究通过对山羊股骨、髂骨、胸骨、肋骨4个较为常见的供区部位相关结构的测量观察，分析其解剖特点，为下一步建立山羊血管化骨髓移植模型提供了解剖学参考。

[1] Nasir S, Klimczak A, Sonmez E, et al. New composite tissue allograft model of vascularized bone marrow transplant: the iliac osteomyocutaneous flap[J]. Transpl Int, 2010,23(1):90-100.

[2] Barshes NR, Goodpastor SE, Goss JA. Pharmacologic immunosuppression[J]. Front Biosci, 2004,(9):411-420.

[3] Nasir S, Klimczak A, Sonmez E, et al. New composite tissue allograft model of vascularized bone marrow transplant: the iliac osteomyocutaneous flap[J]. Transpl Int, 2010,23(1):90-100.

[4] Guo S, Han Y, Zhang X, et al. Human facial allotransplantation: a 2-year follow-up study[J]. Lancet, 2008,372(9639):631-638.

[5] Petruzzo P, Testelin S, Kanitakis J, et al. First human face transplantation: 5 years outcomes[J]. Transplantation, 2012,93(2):236-240.

[6] Kawai T, Sachs DH, Sykes M, et al. HLA-mismatched renal transplantation without maintenance immunosuppression[J]. N Engl J Med, 2013,368(19):1850-1852.

Anatomyofvascularizedbonemarrowtransplantationofgoat

LIUJuan,ZHUMin-hui,CHENJian-wu,etal.

(DepartmentofPlasticSurgery,XijingHospital,theFourthMilitaryMedicalUniversity,Xi′an710032,China)

ObjectiveTo observe the correlated structures of femur, ilium, sternum, ribs, the common four sites of the vascularized bone marrow transplant donor site, analyzing the anatomical characteristics from the transplantation perspective and supply the anatomical bases for the building the goat model of vascularized bone marrow transplantation.MethodsSix (12 sides) goats with equivalent weight were used to perform the vivisection. The blood supply of the donor area was also recorded. The influencing factors of transplantation, like the weight, volume, and density of bone marrow stem cells were performed the comparison.ResultsThe nourishing blood vessels of ilium were internal iliac artery and its branches nourish, and the small arteries of hip muscles attached closely the bone also got into the periosteum, the internal iliac artery was the more ideal vascular pedicle. The nourishing blood vessels of the femur were deep femoral artery, lateral femoral circumflex artery and descending genicular artery, the external iliac artery was the vascular pedicle. The nourishing blood vessels of the sternum were bilateral internal thoracic artery and accompanying veins 、 proximal of which was the free vascular pedicle. For example, the nourishing blood vessels of 7th rib were the posterior intercostal artery and accompanying vein, which can be taken to be a certain length of the free vascular pedicle for transplantation.ConclusionThe iliac and femur from goat is a more ideal donor site of vascularized bone marrow transplantation , which the length of the free vascular pedicle and outer diameter of its vein could meet the needs of transplantation.

Vascularized bone marrow transplantation; Anatomy; Goat

10.3969/j.issn.1673-7040.2014.06.021

R323

A

1673-7040(2014)06-0378-03

2014-01-15)

710032 陕西 西安，第四军医大学西京医院 整形外科(刘 娟，祝闽辉，陈建武， 苏映军)；大连大学附属新华医院 整形外科 (刘 娟,张 晨)

刘 娟(1987-),女，陕西延安人，住院医师，硕士.