工程化带血管化肌瓣

本实验的总体目标是构建一个具有丰富血管化的组织瓣，用于修复腹壁全层缺损。该目标通过以下步骤实现：首先制备一种可生物降解的聚乳酸-聚乳酸-共-乙醇酸支架；随后接种内皮细胞、肌细胞和成纤维细胞，并将移植物在体外培养，以使细胞自发组装。

然后将构建的组织植入小鼠股动脉和股静脉周围，使其与宿主血管发生吻合并高度血管化。最后，将该组织作为带蒂皮瓣转移至腹壁全层缺损处。最终通过超声、T型葡聚糖注射以及CD31免疫染色证实移植物的血管化情况，并使用生物力学测试仪器检测皮瓣的硬度。

与现有方法相比，该技术的主要优势在于供区活动性较低，且所构建的工程化皮瓣具有高存活率，可用于全层软组织的重建。该方法可应用于全层腹壁缺损的患者。手术操作将由整形外科医生Dana Egozi博士演示，她与我的实验室合作完成，Anina Freimann将协助她进行操作。

根据文本方案制备支架并接种细胞后，对以下外科手术器械进行高压灭菌：小型精细直剪、弹簧剪、直头精细镊子、带齿镊子、哈德逊镊子、持针器以及15号刀片手术刀。在微量离心管中配制425 µL氯胺酮与75 µL赛拉嗪的混合液，并转移至注射器中。然后用无菌生理盐水将0.3 mg/mL的丁丙诺啡按1:20比例稀释。

按照文本方案麻醉小鼠后，将其置于手术台上，加热至37摄氏度以维持正常体温，并使用粘性绷带将其固定在手术台上。用棉签依次以碘液和70%乙醇清洁切口部位，以建立无菌操作区域。确认麻醉深度后，使用手术刀从膝部至腹股沟韧带沿股血管平行方向切开皮肤，直至暴露股动脉和股静脉。

使用夹子或针固定皮肤。然后用弹簧剪刀和镊子，从股浅动静脉下方、胫前和腓动静脉分叉上方的股动静脉开始，仔细分离股动脉和股静脉与周围组织。保留股深动静脉不动，以维持下肢血流，防止继发性缺血。

接下来，将先前准备好的移植物围绕股动静脉（AV）的暴露部分进行折叠，位置位于股深动脉下方、胫前和胫后动静脉分叉上方，使用8-0丝线缝合将其两端连接。为确保仅由股动静脉血管出芽的毛细血管实现移植物的血管化，在移植物下方放置一片灭菌乳胶，然后将其包裹在移植物周围，并使用6-0丝线缝合固定。随后使用4-0丝线缝合关闭覆盖的皮肤。

皮下注射布托啡诺，每日两次，持续两到三天。密切监测小鼠，直至其从麻醉中恢复，之后每日观察，直到皮瓣移植物转移。植入后一至两周，在对小鼠进行麻醉后，将其置于加热载物台上并固定。

按照本视频前面演示的方法清洁切口部位后，使用剪刀和镊子小心地剪开皮肤缝线，并用手术刀沿垂直于腹股沟韧带的方向切开腹侧皮肤，继续切开腹侧皮肤。使用手术刀在腹侧腹壁上做一切口。小心取出乳胶片，暴露带血管的皮瓣。

然后使用剪刀和镊子将组织瓣从周围组织中分离。用8-0丝线结扎股动静脉的远端，以防止动静脉出血。在膝部对动静脉进行电灼，位置应位于折叠植入的组织及8-0缝线的远端。轻柔地将被移植物包裹的股动静脉转移至腹壁腹侧，避免损伤动脉，以确定全层缺损应制作的距离。

使用弹簧剪在腹直肌上做一切口，切除一块大小约为1厘米×0.8厘米的肌肉组织，并连同其上方的皮肤一并去除。将包裹股动静脉、带有血供的移植物作为轴型皮瓣转移至腹壁前侧的全层缺损处，使用8-0丝线缝合以防止疝形成。将皮瓣缝合固定于周围肌肉组织。

然后使用4-0丝线缝合腿部皮肤。保留腹侧皮肤暴露，以模拟全腹壁缺损的效果。使用碘伏纱布和无菌绷带覆盖皮肤创口，以防止暴露区域受到污染。

按照本视频中先前所述方法给予布托啡诺。在动物从麻醉中恢复期间需密切监测，并在后续每天观察，直至文本方案中所述研究的皮瓣恢复。植入后一周和两周时，对移植物区域进行大体观察，通过CD31免疫染色呈阳性结果，证实存在存活且高度血管化的组织移植物。

通过FITC-葡聚糖尾静脉注射和超声测量可见，组织移植物的灌注程度也很高。该图显示，在植入后一周时已观察到大量血管，两周后在动静脉周围区域的血管数量显著增加。如图所示，通过彩色多普勒超声成像确认了移植物植入后股动脉远端的通畅性和完整性。

蓝色和红色代表移植物中的血流。此外，超声影像检查显示移植物区域存在灌注，且植入后略高于一周时的水平。移植后一周对皮瓣进行大体观察，发现其已牢固地与周围组织附着。

在比较预血管化的细胞嵌入皮瓣与对照组无细胞非血管化移植物时，前者表现出更优异的力学性能，包括刚度和强度，从而导致裂开和疝出的发生率更低。一旦掌握，该技术若操作得当，约30分钟内即可完成。该技术的建立为整形外科医生治疗全层腹壁缺损以及其他复杂而严重的软组织缺损患者铺平了道路。