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孙志刚 郭树忠 鲁开化 李荟元
作者单位:第四军医大学西京医院整形外科中心(西安 710032)
摘 要 目的:观察皮肤伸展术后皮肤组织形态学的改变。
方法:分别于皮肤牵张1周时及牵张完毕后第1、2、3、4、6、8周,按实验与对照两组各取1cm×1cm×0.5cm组织块做组织形态学观察。
结果:伸展术后皮肤早期形态学改变不显著,第二周后出现表皮细胞层数增加,基底细胞呈长柱状增生,成纤维细胞密度增加,胶原纤维、弹性纤维和毛细血管密度增加及真皮厚度增加,以术后3、4周时最明显。6周后开始恢复到略高于对照组水平。
结论:皮肤伸展术能引起皮肤组织细胞的增殖及间质成分的增长。这种组织形态的改变有利于组织创作创伤的修复。
关键词 皮肤伸展术 组织形态学
HISTOMOPHOLOGICAL CHANGES OF THE SKIN AFTER EMPLOYING THE SKIN STRETCH
Sun Zhigang Guo Shuzhong Lu Vaihua at al
Plastic Surgery center,Xijing Hospital of Fourth Military Univesity(XiAn 710032)
Abstract Objection: To observe the histomophological changes of the skin after employing skin stretch. Methods:We take the sdin with the sixe of 1cm×1cm×0.5cm after stretching for 1 week and the following 1,2,3,4,6,8weeks to investigate the histomophological changes and compare thenm with the control group which with no stretching respectively. Results:The histomophological changes were not significant in either group during the early time.After the second week,the epidermal and dermal layer becane thick,basal cell and fibrovlast proliferated markablely,the density of collogen fiber and elastic fiber and capillary increased obviously.Those changes reached the climax in the third and forth week poststretch.The changes came back after the sixth week but still significant than the control group. Conclusion:Skin stretch can induce the proliferation of the skin cell and matrix. This histomophological changes was beneficial for the wound healing.
Key words Skin stretch Histomophological changes
皮肤伸展术能够通过外力使切口周围皮肤产生"额外"增量,从而关闭组织缺损,是一种有效的外科新技术。但伸展术后的皮肤组织形态学改变,特别是伸展术后较长时间的形态学变化尚不十分清楚。故而本实验对此进行研究。
1 材料和方法
1.1 动物分组与处理检疫合格的白色家猪2只(第四军医大学实验动物中心提供),雌雄不拘,体重20kg左右,于每只左右两侧分别为对照侧与实验侧,分别于左右两侧肩峰与股骨粗隆连线前中1/3交点为中心,做10cm×10cm正方形岛状皮肤标记,并在实验侧标记外标记拟切除的0.8cm宽的区域,对照侧拟切除宽度为0.2cm。用3%戊巴比妥钠按30mg/kg肌肉注射麻醉,胸背部剃毛,肥皂水涮洗,俯卧位固定于手术台上,按设计标记划线,2%碘酒、75%酒精消毒,铺无菌巾单,按划线分别切除实验侧岛状皮外0.8cm和对侧0.2cm皮肤下组织条,深达深筋膜。岛状皮肤四周不做分离。严密止血后,在实验侧放置并缝合固定牵张架(18cm×18cm方框形,四周焊有挂钩,同时用4枚直径为2.5mm的克氏针平型对称地插于岛状皮的真皮层内,距切缘为1.5cm,并用不锈钢拉钩插入皮肤,钩挂于克氏针上,使岛状皮肤四周向外均匀受力,受力达3.5kg左右。切口用碘伏纱布松散填充。对照组则直接用碘伏纱布填塞,并适度缝扎固定,两侧均外用无菌纱布包扎,帆布固定防止松脱。皮肤牵张7天后,实验侧去除牵张架及克氏针。两侧均清除切口内的肉芽组织,将切口外周皮肤钝性分离约2cm宽,然后均用4号线缝扎。继续用无菌敷料包扎。术后2周来拆除缝线。
1.2 标本采集与处理在制成牵张模型前于邻近术区切取1cm×0.5cm×1cm的皮肤组织块作为正常皮肤组织学对照。然后分别于术后1周、2周、3周、4周、6周、8周在实验与对照组两侧每个实验区中心部切取1cm×0.5cm×1cm皮肤组织块。各组织块均立即投入10%中性甲醛液中固定24小时,常规脱水、浸蜡、制备石蜡包埋标本。常规切片,做HE、VG和Orcein染色,在光镜下观察组织学变化,并用Olympus照像机照像。
2 结果
2.1 表皮层 皮肤伸展术1周后即可见表皮细胞层数增加,明显高于对照组,术后3～4周最明显,基底细胞呈长柱状生长,颗粒细胞和棘细胞层数明显增加、胞体增大。表皮钉突呈粗长发育,3～4周时钉突可融合成巨大钉突。6周后表皮细胞层数减少,钉突亦减少,并呈扁平短小形态,但仍较同期对照组发育为好。对照组术后一周亦可见表皮细胞层数增加、基底细胞多呈短柱状,但明显低于同期的实验组改变,在8周后两组方相接近,见表1。
2.2 真皮层 实验组真皮层厚度增加,第一周胶元纤维排列松散,弹性纤维增加不明显,成纤维细胞数目无明显增加,2周后,尤其在3周～4周时,弹力纤维胶原纤维密度增加,成纤维细胞计数增加,同时真皮层内毛细血管密度亦增加。6周时上述改变减轻,8周时与对照组差别不显著,对照组在1周～2周时也较正常对照组有增生表现,但远弱于实验组,见表2。
3 讨论皮肤伸展术通过将外力作用于创口周围皮肤组织,使组织力增加,并能影响组织血液供养,使皮肤组织处于可耐受性缺氧状态。皮肤组织细胞生活环境的改变,必然会影响到皮肤组织形态结构,从而发生一定意义上的生物学变化。Takei〔1〕通过文献回顾揭示外界牵张力可从多个方面,包括从生长因子水平、细胞外基质及基因水平调节、影响组织细胞的增生代谢,适当的张力使组织细胞分裂繁殖。皮肤伸展术就是通过外界应力刺激组织细胞层数增加,牵张后3～4周变化最显著。表皮细胞钉突增加、基底细胞长柱状生长,棘细胞与颗粒细胞层增加。而真皮层2～3周时明显增厚,胶原纤维、弹性纤维、毛细血管密度和成纤维细胞密度均增加,亦以3～4周时更为明显。说明皮肤伸展术的应力刺激细胞的增生。这与Takei的报道吻合。Knight〔2〕的研究也证实扩张刺激能够引起纤维母细胞的有丝分裂加速,引起胶原纤维合成增加。这与本文结果是一致的。
皮肤伸展术后早期,皮肤组织形态学改变并不十分明显,而在牵张后3～4周时组织形态学改变才变得显著。虽然6～8周开始减弱,相比之下,仍在一定程度上要较对照组更明显些。说明皮肤伸展术对组织的影响是比较持久的,这与持续皮肤软组织扩张的结果很类似〔3〕。但皮肤扩张术早期真皮层厚度变薄,只有在术后2月左右才逐渐恢复正常,这与皮肤伸展术的结果不同。皮肤伸展术后真皮是增厚的。8周时才逐渐恢复正常。皮肤伸展术后弹性纤维密度逐渐增加,说明伸展术后期皮肤粘弹性开始恢复。这对局部组织正常生理功能和作用具有重要意义。毛细血管增生,可能与缺氧有关〔4〕。但也有报道认为外力即可以刺激血管增生〔5〕。对照组虽然也有一定程度的组织增生,这可能与手术切口的刺激有关。从本文结果中可以得出如下结论:皮肤伸展术可以引起皮肤组织形态学改变,主要引起皮肤细胞的增生繁殖。①术后早期变化不明显,胶原纤维组织疏松,这一点与皮肤扩张术相同。但真皮层并不变薄,这一点有别于皮肤扩张术,这可能与两者皮肤受力的方向垂直有关。伸展术后3～4周时皮肤组织细胞明显增生分裂,细胞及基质成分均明显增生,密度增加。6周时开始恢复,8周时仍在一定程度上高于对照组。②皮肤伸展术不仅能刺激皮肤细胞的增生,还可以诱导毛细血管的增生,这与张明利〔4〕等人的结果相一致。③皮肤伸展术术后弹性纤维的增加,说明皮肤弹性开始回升。
参考文献
1 Takei T, lra M, Katsuyuki A, et al.Molecular basis for expansion:clinical implication for the Surgeon. Plast Reconstr Surg.1998;102:247
2 Knight KR,Mccann JJ,Vanderkoid CA,et al.The redistyribution of collagen in expanded pig skin. Br J Plast Reconstr Srrg.1990;43:565
3 Johnson PE,Kernahan DA, Bauer BS. Dermal and epidermal response to soft tissue expansion in the pig.Plast Reconstr Surg. 1988;81:390
4 张明利,王大为,屈志刚等.皮肤外扩张延迟作用的实验研究.中华整形烧伤外科杂志,1996;12(3):183
5 Leighten WD, Russell BC, Feller AM, et al. Experimental pretransfer expansion of free-flap donor sites:Ⅱphysilolgy histology and clinical correlation. Plast Reconstr Surg. 1988;82:76
收稿日期 2000-02-18
编辑/姜如蓉
作者单位:第四军医大学西京医院整形外科中心(西安 710032)
摘 要 目的:观察皮肤伸展术后皮肤组织形态学的改变。
方法:分别于皮肤牵张1周时及牵张完毕后第1、2、3、4、6、8周,按实验与对照两组各取1cm×1cm×0.5cm组织块做组织形态学观察。
结果:伸展术后皮肤早期形态学改变不显著,第二周后出现表皮细胞层数增加,基底细胞呈长柱状增生,成纤维细胞密度增加,胶原纤维、弹性纤维和毛细血管密度增加及真皮厚度增加,以术后3、4周时最明显。6周后开始恢复到略高于对照组水平。
结论:皮肤伸展术能引起皮肤组织细胞的增殖及间质成分的增长。这种组织形态的改变有利于组织创作创伤的修复。
关键词 皮肤伸展术 组织形态学
HISTOMOPHOLOGICAL CHANGES OF THE SKIN AFTER EMPLOYING THE SKIN STRETCH
Sun Zhigang Guo Shuzhong Lu Vaihua at al
Plastic Surgery center,Xijing Hospital of Fourth Military Univesity(XiAn 710032)
Abstract Objection: To observe the histomophological changes of the skin after employing skin stretch. Methods:We take the sdin with the sixe of 1cm×1cm×0.5cm after stretching for 1 week and the following 1,2,3,4,6,8weeks to investigate the histomophological changes and compare thenm with the control group which with no stretching respectively. Results:The histomophological changes were not significant in either group during the early time.After the second week,the epidermal and dermal layer becane thick,basal cell and fibrovlast proliferated markablely,the density of collogen fiber and elastic fiber and capillary increased obviously.Those changes reached the climax in the third and forth week poststretch.The changes came back after the sixth week but still significant than the control group. Conclusion:Skin stretch can induce the proliferation of the skin cell and matrix. This histomophological changes was beneficial for the wound healing.
Key words Skin stretch Histomophological changes
皮肤伸展术能够通过外力使切口周围皮肤产生"额外"增量,从而关闭组织缺损,是一种有效的外科新技术。但伸展术后的皮肤组织形态学改变,特别是伸展术后较长时间的形态学变化尚不十分清楚。故而本实验对此进行研究。
1 材料和方法
1.1 动物分组与处理检疫合格的白色家猪2只(第四军医大学实验动物中心提供),雌雄不拘,体重20kg左右,于每只左右两侧分别为对照侧与实验侧,分别于左右两侧肩峰与股骨粗隆连线前中1/3交点为中心,做10cm×10cm正方形岛状皮肤标记,并在实验侧标记外标记拟切除的0.8cm宽的区域,对照侧拟切除宽度为0.2cm。用3%戊巴比妥钠按30mg/kg肌肉注射麻醉,胸背部剃毛,肥皂水涮洗,俯卧位固定于手术台上,按设计标记划线,2%碘酒、75%酒精消毒,铺无菌巾单,按划线分别切除实验侧岛状皮外0.8cm和对侧0.2cm皮肤下组织条,深达深筋膜。岛状皮肤四周不做分离。严密止血后,在实验侧放置并缝合固定牵张架(18cm×18cm方框形,四周焊有挂钩,同时用4枚直径为2.5mm的克氏针平型对称地插于岛状皮的真皮层内,距切缘为1.5cm,并用不锈钢拉钩插入皮肤,钩挂于克氏针上,使岛状皮肤四周向外均匀受力,受力达3.5kg左右。切口用碘伏纱布松散填充。对照组则直接用碘伏纱布填塞,并适度缝扎固定,两侧均外用无菌纱布包扎,帆布固定防止松脱。皮肤牵张7天后,实验侧去除牵张架及克氏针。两侧均清除切口内的肉芽组织,将切口外周皮肤钝性分离约2cm宽,然后均用4号线缝扎。继续用无菌敷料包扎。术后2周来拆除缝线。
1.2 标本采集与处理在制成牵张模型前于邻近术区切取1cm×0.5cm×1cm的皮肤组织块作为正常皮肤组织学对照。然后分别于术后1周、2周、3周、4周、6周、8周在实验与对照组两侧每个实验区中心部切取1cm×0.5cm×1cm皮肤组织块。各组织块均立即投入10%中性甲醛液中固定24小时,常规脱水、浸蜡、制备石蜡包埋标本。常规切片,做HE、VG和Orcein染色,在光镜下观察组织学变化,并用Olympus照像机照像。
2 结果
2.1 表皮层 皮肤伸展术1周后即可见表皮细胞层数增加,明显高于对照组,术后3～4周最明显,基底细胞呈长柱状生长,颗粒细胞和棘细胞层数明显增加、胞体增大。表皮钉突呈粗长发育,3～4周时钉突可融合成巨大钉突。6周后表皮细胞层数减少,钉突亦减少,并呈扁平短小形态,但仍较同期对照组发育为好。对照组术后一周亦可见表皮细胞层数增加、基底细胞多呈短柱状,但明显低于同期的实验组改变,在8周后两组方相接近,见表1。
2.2 真皮层 实验组真皮层厚度增加,第一周胶元纤维排列松散,弹性纤维增加不明显,成纤维细胞数目无明显增加,2周后,尤其在3周～4周时,弹力纤维胶原纤维密度增加,成纤维细胞计数增加,同时真皮层内毛细血管密度亦增加。6周时上述改变减轻,8周时与对照组差别不显著,对照组在1周～2周时也较正常对照组有增生表现,但远弱于实验组,见表2。
3 讨论皮肤伸展术通过将外力作用于创口周围皮肤组织,使组织力增加,并能影响组织血液供养,使皮肤组织处于可耐受性缺氧状态。皮肤组织细胞生活环境的改变,必然会影响到皮肤组织形态结构,从而发生一定意义上的生物学变化。Takei〔1〕通过文献回顾揭示外界牵张力可从多个方面,包括从生长因子水平、细胞外基质及基因水平调节、影响组织细胞的增生代谢,适当的张力使组织细胞分裂繁殖。皮肤伸展术就是通过外界应力刺激组织细胞层数增加,牵张后3～4周变化最显著。表皮细胞钉突增加、基底细胞长柱状生长,棘细胞与颗粒细胞层增加。而真皮层2～3周时明显增厚,胶原纤维、弹性纤维、毛细血管密度和成纤维细胞密度均增加,亦以3～4周时更为明显。说明皮肤伸展术的应力刺激细胞的增生。这与Takei的报道吻合。Knight〔2〕的研究也证实扩张刺激能够引起纤维母细胞的有丝分裂加速,引起胶原纤维合成增加。这与本文结果是一致的。
皮肤伸展术后早期,皮肤组织形态学改变并不十分明显,而在牵张后3～4周时组织形态学改变才变得显著。虽然6～8周开始减弱,相比之下,仍在一定程度上要较对照组更明显些。说明皮肤伸展术对组织的影响是比较持久的,这与持续皮肤软组织扩张的结果很类似〔3〕。但皮肤扩张术早期真皮层厚度变薄,只有在术后2月左右才逐渐恢复正常,这与皮肤伸展术的结果不同。皮肤伸展术后真皮是增厚的。8周时才逐渐恢复正常。皮肤伸展术后弹性纤维密度逐渐增加,说明伸展术后期皮肤粘弹性开始恢复。这对局部组织正常生理功能和作用具有重要意义。毛细血管增生,可能与缺氧有关〔4〕。但也有报道认为外力即可以刺激血管增生〔5〕。对照组虽然也有一定程度的组织增生,这可能与手术切口的刺激有关。从本文结果中可以得出如下结论:皮肤伸展术可以引起皮肤组织形态学改变,主要引起皮肤细胞的增生繁殖。①术后早期变化不明显,胶原纤维组织疏松,这一点与皮肤扩张术相同。但真皮层并不变薄,这一点有别于皮肤扩张术,这可能与两者皮肤受力的方向垂直有关。伸展术后3～4周时皮肤组织细胞明显增生分裂,细胞及基质成分均明显增生,密度增加。6周时开始恢复,8周时仍在一定程度上高于对照组。②皮肤伸展术不仅能刺激皮肤细胞的增生,还可以诱导毛细血管的增生,这与张明利〔4〕等人的结果相一致。③皮肤伸展术术后弹性纤维的增加,说明皮肤弹性开始回升。
参考文献
1 Takei T, lra M, Katsuyuki A, et al.Molecular basis for expansion:clinical implication for the Surgeon. Plast Reconstr Surg.1998;102:247
2 Knight KR,Mccann JJ,Vanderkoid CA,et al.The redistyribution of collagen in expanded pig skin. Br J Plast Reconstr Srrg.1990;43:565
3 Johnson PE,Kernahan DA, Bauer BS. Dermal and epidermal response to soft tissue expansion in the pig.Plast Reconstr Surg. 1988;81:390
4 张明利,王大为,屈志刚等.皮肤外扩张延迟作用的实验研究.中华整形烧伤外科杂志,1996;12(3):183
5 Leighten WD, Russell BC, Feller AM, et al. Experimental pretransfer expansion of free-flap donor sites:Ⅱphysilolgy histology and clinical correlation. Plast Reconstr Surg. 1988;82:76
收稿日期 2000-02-18
编辑/姜如蓉