缺血皮瓣应用低剂量X射线照射的效果及对大鼠皮瓣成活效果的影响分析

张鹏 董启榕 秦建忠 冯安平 王宗允 万金红

皮瓣移植仍是目前修复创面的主要手段，然而皮瓣移植术后的缺血坏死仍是显微外科一个未很好解决的难点[1-2]。放射治疗在肿瘤治疗方面是一种十分有效的方法之一，随着医学技术的不断发展，临床上可采用更大剂量的X射线来治疗疾病，尽量杀死病变细胞，并且最大程度地对正常细胞进行保护，但中高剂量的电离辐射在治疗的同时损伤正常细胞和组织器官[3]。近几年的研究证明低剂量X线照射（low-dose irradiation，LDI）可以刺激动物的生长发育、提高机体免疫功能、促进血管再生和前体细胞动员分化[4-7]。本文就探究缺血皮瓣应用低剂量X射线照射的效果及对大鼠皮瓣成活效果的影响分析，为今后的临床应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验动物选取体重相近的12周龄40只SD大鼠，SPF级，合格证号是SCXK（苏）2014-0001，购于苏州大学动物实验中心。雌性20只，雄性20只。按随机数字法分为实验组和对照组，每组分别为10只雌性大鼠，10只雄性大鼠。体重（250±20）g，一般资料具有可比性（P＞0.05）。

1.2 缺血皮瓣模型建立及处理方法

实验组及对照组SD大鼠均以3.6%水合氯醛1 ml/100 mg腹腔注射麻醉。麻醉成功后大鼠俯卧位固定，背部脱毛，碘伏消毒，铺巾，以大鼠尾部两髂棘连线为蒂，在背部中部设计一宽3 cm、长9 cm矩形随意皮瓣，沿设计线切开皮肤、皮下组织，至深筋膜浅层，保留真皮下毛细血管网，于深筋膜浅层表面分离皮下组织，轴性血管予以结扎。皮瓣完全掀起后，彻底止血，间断原位缝合，切开周围以碘伏消毒后涂红霉素软膏预防感染。实验组大鼠用铅板保护大鼠的头部、躯体、脊柱和尾部，仅暴露出缺血皮瓣区域，术后立即给予由医用直线加速器（Simens Primus，美国）产生总量为1 Gy的低剂量X射线行皮瓣局部照射；对照组术后不予照射。术后SD大鼠分笼饲养，每日定时供给足量的鼠粮及饮水，室温控制适宜，自然光照。

1.3 观察指标及检测方法

术后观察两组缺血皮瓣色泽、皮温、弹性质地、肿胀、坏死等情况。术后14 d测量皮瓣成活和坏死的面积。皮瓣坏死标准：皮肤颜色变黑、组织回缩、弹性差、质地变硬、切割组织不出血。HE染色观察：将标本切片贴于载玻片上，60℃烘干脱蜡，HE染色后显微镜下观察。200倍光学显微镜下，在成活皮瓣的深层随机取6个视野，计算每个视野的微血管数及血管直径，取平均值，计数微血管数的平均值及微血管直径平均值。

1.4 统计学方法

数据应用SPSS 18.0进行分析，计量资料以表示，比较采用t检验，计数资料比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组大鼠的实验效果对比

应用低剂量X射线照射的实验组比不采用X射线照射的对照组的大鼠皮瓣的成活率高，差异具有统计学意义（P＜0.05），具体结果见表1中两组实验效果对比。

2.2 两组大鼠的血管密度以及血管直径对比

采用低剂量X射线照射的实验组与不采用X射线照射的对照组的大鼠皮瓣的血管密度要高，研究组的血管直径要比对照组的大，差异均具有统计学意义（P＜0.05），具体结果见表2中两组大鼠的血管密度以及血管直径对比。

3 讨论

随着医学技术的不断发展，放射治疗不断的进步，临床上越来越多的疑难杂症能够有效的得到治疗。在临床治疗中，射线治疗在肿瘤及一些疑难病症的治疗和诊断中越来越普及，得到了广泛的应用，对于医学的进步和患者的诊疗做出了很大的贡献。虽然放射治疗应用广泛，其治疗效果也明显优于其他治疗方式，医学研究人员也越来越重视放射法进行之后的弊端，一旦处理不好就会引起严重的并发症和严重的再度感染。因此，医学工作者着力研究如何减少这种放射治疗的危害，加快患者的恢复。利用X射线进行治疗，就是将人体内的病变细胞杀死，但是这种将细胞杀死的过程没有明确的方向性，不仅会杀死病变细胞，还会杀死相应的正常的血细胞、白细胞等，会导致人体健康受到伤害[8]。

在本实验结果中看到：采用低剂量X射线照射的实验组比不采用X射线照射的对照组的大鼠皮瓣的成活率要高，采用低剂量X射线照射的实验组比不采用X射线照射的对照组的大鼠皮瓣的血管密度要高，实验组的血管直径要比对照组的大[9]。使用低剂量X射线照射的实验组的大鼠皮瓣中皮瓣内的新生毛细血管数量要明显增加，皮瓣细胞的活力要明显增强，对实验组的大鼠进行低剂量的X射线的照射，促进大鼠皮瓣周围的生长因子生成，促进大鼠皮瓣中的血管增多，通过血管扩张，加速了血液的流动，促进大鼠皮瓣周遭的伤口快速愈合，大大提高了大鼠皮瓣的成活率[10]。随着医学技术的不断发展，在疾病治疗的过程中，医生可以采用低剂量的X射线来治疗疾病，减少病变细胞的分解，最大程度的保护正常细胞的恢复。

表1 两组大鼠的实验效果对比[n（%）]

表2 两组大鼠的血管密度以及血管直径对比

表2 两组大鼠的血管密度以及血管直径对比

组别 例数 血管密度 血管直径（mm）对照组 20 17.1±1.4 21.5±1.4实验组 20 25.2±1.3 31.5±2.8 t值 - 5.294 10.391 P值 - ＜0.05 ＜0.05

应用低剂量X射线照射促进缺血皮瓣成活率提高，这也为临床治疗中奠定了一定的实验基础。在低剂量X射线照射与免疫系统关系的实验研究中发现，低剂量X射线照射可增强免疫细胞活性，从而避免由于免疫系统的破坏或降低，导致大鼠不能抵抗致病菌，最后导致严重的并发症[11]。不仅有利于患者的治疗和康复，还避免了对患者采用高剂量的X射线照射而导致体内免疫细胞的死亡。

低剂量的X射线有利于伤口的愈合，可以杀死伤口表面的细菌，防止感染，同时刺激周围组织生长因子的释放增多，加快伤口的愈合，促进毛细血管的扩张，促进血液流动，增大了皮瓣细胞的活性，使得大鼠皮瓣的成活率大大增加。在采用低剂量的X射线照射后，虽然会杀死体内的一部分细胞，但是还极大程度的保持了相应细胞的活性。血小板释放相应的物质，促进伤口处的新陈代谢，低剂量的X射线将伤口附近的损伤细胞杀死，而其它细胞会将促进伤口附近的细胞不断的繁殖，防止伤口附近出现感染。在今后的医学临床研究中，还需要对于X射线进行研究，根据相应的临床试验，不断的进行改进，将X射线的伤害降低到最小，有利于机体功能的恢复[12]。

本试验表明缺血皮瓣采用低剂量的X射线照射会改善其缺血症状，促进皮瓣成活，但其具体机制有待进一步研究。我们相信随着基础研究的深入，低剂量的X射线照射促进皮瓣成活的具体机制得到澄清，将来可为临床上提高皮瓣成活率提供新的思维和理论依据。

[1] 左志诚，王培吉，赵家举，等. 低剂量X线照射对缺血皮瓣成活影响的实验研究[J]. 中华显微外科杂志，2015，38（6）：565-569.

[2] 侯毅，顾立强.显微血管吻合技术的现状与展望[J].中华显微外科杂志， 2014，36（2）：201-204.

[3] Ishihara H，Tanaka I，Ya K，et al. Quantification of damage due to low-dose radiation exposure in mice: construction and application of a biodosimetric model using mRNA indicators in circulating white blood cells[J]. J Radiat Res，2016，57（1）：25-34.

[4] 李志敏，巨积辉，刘跃飞，等. c-Jun氨基末端激酶通路参与雌激素对大鼠皮瓣缺血再灌注损伤的保护作用[J].中华手外科杂志，2016，32（1）：62-65.

[5] Yoshikawa Y，Yamasaki A，Takatori K，et al. Excess processing of oxidative damaged bases causes hypersensitivity to oxidative stress and low dose rate irradiation [J].Free Radic Res，2015，49（10）：1239-1248.

[6] Hatada S，Subramanian A，Mandefro B，et al. Low-Dose Irradiation Enhances Gene Targeting in Human Pluripotent Stem Cells[J]. Stem Cells Transl Med，2015，4（9）：998-1010.

[7] 聂芳菲，杨清默，夏有辰，等. 半导体激光局部照射对 SD 大鼠缺血皮瓣愈合时ICAM-1和 MCP-1表达的影响[J].中国微创外科杂志，2017，17（2）：166-170.

[8] 岳振双，汤样华，郑文杰，等. 4-苯基丁酸抑制内质网应激对大鼠皮瓣缺血再灌注损伤的影响[J]. 中华手外科杂志，2017，33（1）：58-61.

[9] 张栋益，康深松，张正文，等. 氧自由基清除剂提高大鼠扩张皮瓣成活率的作用及血管保护机制[J]. 中华实验外科杂志，2016，33（5）：1207-1209.

[10] 宋可新，张明子，刘艺芳，等. 高压氧预处理对大鼠腹部皮瓣ICAM-1、VCAM-1、NF-κB表达及成活的影响[J]. 中华整形外科杂志，2016，32（3）：203-207.

[11] 胡银娥，周粤闽，王斌，等. 多次利多卡因后处理对大鼠缺血-再灌注损伤皮瓣中性粒细胞、肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-6及存活的影响[J]. 中华实验外科杂志，2017， 34（4）：33-34.

[12] 林威威，施小彤，谢永果，等. 肢体远程与局部缺血预处理对大鼠背阔肌肌皮瓣缺血再灌注损伤影响的比较[J]. 山东医药，2017，57（26）：35-37.