Frontiers in Bioengineeringand Biotechnology

Introduction

A kéz a mindennapi életben leggyakrabban használt függelék és a test legérzékenyebb része. Egy sérült kéz valószínűleg fizikai diszfunkciót okoz, hátrányosan befolyásolja a személy megjelenését, és pszichológiai terhet okoz (Masakatsu et al., 2018; Viktor és Max, 2018; Xu et al., 2018). A dorsalis metacarpalis artériás lebenyeket a kéz szöveti defektusainak, és különösen az ujjak defektusainak helyreállítására használják. A dorsalis metacarpalis artéria lebeny néhány előnye az egyszerű műtét, a kényelmes szövetátvitel, valamint a szövetkéreg, a szívósság és a rugalmasság jellemzőinek hasonlósága (Isaraj, 2011; Schiefer et al., 2012).

A második dorsalis metacarpalis artéria anatómiailag viszonylag egységes és ritkán hiányzik. Ezért a második háti metacarpalis arteria dorsalis lebenyét általában a kéz bőrdefektusának fedésére használják. A jelenlegi kutatások azt mutatják, hogy a második dorsalis metacarpalis bőrlebeny általában úgy van kialakítva, hogy a második metacarpalis dorsalis artéria szolgáljon érnyúlványként a kéz kis területű bőrdefektusainak helyreállításakor. Ennek a kialakításnak azonban az a hátránya, hogy feláldozza a második dorsalis metacarpalis artériát, és nagy mennyiségű szövetet sérül (Wang és mtsai., 2011; Chi és mtsai., 2018; Webster és Saint-Cyr, 2020).

Újabb tanulmányok kimutatták, hogy a második dorsalis metacarpalis artéria olyan bőrágakat terjeszt ki, amelyek a felületes fasciában összekapcsolódnak, és egy érben gazdag retikuláris struktúrát alkotnak. A háti metacarpális arteria dorsalisból eredő cutanális ágak főként a disztális 1/3 szegmensben oszlanak el, és átlagos átmérőjük > 0,2 mm. A második háti metakarpális arteria dorsalis cutan ága használható érnyúlványként a kéz kis területű defektusának helyreállításakor (Da-Ping és Morris, 2001; Guang-Rong és mtsai., 2005; Zhang és mtsai., 2009; Appleton és Morris, 2014). A műtét előtt azonban nehéz ultrahanggal ellenőrizni a bőrágak pontos helyzetét, mivel azok nem különböztethetők meg. Ezért a kután ágak anatómiai eloszlásának kvantitatív elemzése hasznos a lebeny megtervezéséhez.

A vaszkuláris perfúzió gyakori módszer az érszerkezet, például az erek vándorlásának, eloszlásának és anasztomózisának tanulmányozására. Különböző töltőanyagokat lehet használni az erek perfúziójához, majd az erek vándorlása anatómia, átlátszóság, korrózió és radiográfia segítségével ábrázolható. Ezek a töltőanyagok gumi, műanyag, zselatin és olaj stb. A latex a gumi megszilárdulása előtti emulzió. A vörös latexszel perfundált véredényminták rugalmasak, könnyen nyúlnak és nem könnyen törnek. Ez a módszer alkalmas mikroanatómiai megfigyelési kutatásra. Az etil-acetát és a műanyag perfúzió egy módszer az öntött minták készítésére. Az ereket etil-acetáttal és festékanyaggal kevert műanyaggal perfundáljuk. Az etil-acetát és a műanyag megszilárdulása után a mintákat savval korrodálják, hogy csak az erek etil-acetát és műanyag modellje maradjon meg. A latex perfúzióval összehasonlítva az etil-acetát és műanyag perfúzióból készült öntött minták háromdimenziós erek vándorlását és eloszlását tudják bemutatni.

Noha számos tanulmányban leírták, hogy a háti metacarpális artéria pedikulumként szolgáló háti ági lebenyeket használnak, nem végeztek kvantitatív elemzést a bőrágak eloszlási mintáiról, beleértve azok radiális és ulnáris eloszlását is. Ebben a tanulmányban anatómiai technikákat alkalmaztunk, például érperfúziót, öntést és átlátszóságot a bőr ágak eloszlási mintázatának tanulmányozására, beleértve azok radiális és ulnaris eloszlását, hogy ananatómiai alapot biztosítsunk a lebeny tervezéséhez.

Anyagok és módszerek

A kínai Guangzhou-i Déli Orvosi Egyetem Humán Anatómiai Tanszékéről összesen 24 felső végtagi mintát szereztünk be legálisan. A 24 felső végtagmintát az emberi könyökízületnél amputálták, és azonnal a brachiális artériát színes anyagokkal perfundálták. Ezeket a mintákat tárolás céljából -18 °C-os hűtőszekrényben helyezték el. Az anatómiai kísérleteket 1 hét elteltével végeztük el. Ezután a minták közül 16-ot latexszel injektáltunk be a mikroanatómiai vizsgálathoz, négy mintát etil-acetáttal és műanyaggal ágyaztunk be, hogy gipszmintaként használhassuk, négy mintát pedig latexszel injektáltunk be, hogy átlátszó mintákat hozzunk létre. A vizsgálati protokollt a Guangzhou Vöröskereszt Kórház intézményi felülvizsgálati bizottsága hagyta jóvá.

Latexminták mikroanatómiai vizsgálathoz

Egy üvegkatétert óvatosan bevezettek az arteria brachialisba, amelyet bizonyos mennyiségű vörös latexszel töltöttek fel. Ezután a kéz hátoldalán a második és a harmadik kézközépcsont között hosszanti bemetszést végeztünk, és a bőrszövetet a mély fasciától megemeltük, hogy feltárjuk a második háti kézközépcsont artériából kiinduló bőrágakat. Megmértük a második háti kézközépcsont artériából kiinduló bőrágak hosszát, átmérőjét és helyzetét. A második szövettér szélének középpontja és a második kézközépcsont középpontja közötti távolságot egységként határoztuk meg, és megmértük az összes ág távolságát a második szövettér szélének középpontjától.

Mintadarabok

Egy üvegkatétert óvatosan bevezettünk az arteria brachialisba, amelybe 10 ml etil-acetát és műanyag oldatot fecskendeztünk, amely elegendő volt az ér kitöltéséhez; az oldatot 2 óránként bizonyos mennyiségű etil-acetát és műanyag keverékkel pótoltuk, a keveréket összesen ötször pótoltuk. Az utolsó feltöltés során az artéria brachialist önmegkötő fogászati tálca anyagával töltöttük fel. Elkészítése után az öntőmintát 25%-os sósavfürdőbe merítettük, és egy hétig hagytuk, hogy lassan korrodálódjon. Megfigyeltük a második háti metacarpalis arteria dorsalis metacarpalisból kiinduló bőrágak helyzetét, eloszlását és anasztomotikus kapcsolatait.

Átlátszó minták a közvetlen megfigyeléshez

A brachialis artériába megfelelő mennyiségű vörös latexet perfundáltunk. Miután megszilárdult az erekben, a mintát beáztattuk, majd 75%-os alkoholban fixáltuk; ezt követően szellőztetett helyen levegőn szárítottuk. Végül a mintát glicerinbe áztattuk, hogy átlátszóvá tegyük.

Statisztikai elemzés

Minden adatot az SPSS Statistics for Windows, Version 17.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, Egyesült Államok) segítségével elemeztünk. A második szövettér szélének középpontja és a második kézközépcsont középpontja közötti távolságot standard egységhosszúságként (100%) határoztuk meg (1. ábra). Az egyes bőrágak távolságát a második szövettér szélének középpontjától feljegyeztük. Az adatokat K-means klaszterezésnek vetettük alá, hogy kvantitatívan elemezzük a bőrágak eredetének eloszlását. A második háti metakarpális artériából kiinduló kután ágak radiális és ulnáris eloszlásának átmérőjét és pedikuláris hosszát független t-próbával kvantitatívan elemeztük.

Eredmények

A második háti metakarpális artériából kiinduló bőrágak származási eloszlása

A második háti metakarpális artériából kiinduló összes bőrágat megszámoltuk 16 mintában, és összesen 103 ágat azonosítottunk. A kután ágak főként három pozícióban csoportosultak: a második klaszterpont 43,9%-ban volt, és 21 ágat tartalmazott, a negyedik klaszterpont 61,2%-ban volt, és 22 bőrágat tartalmazott, az ötödik klaszterpont pedig 72,1%-ban volt, és 22 kután ágat tartalmazott. Az első klaszterpont 30,8%-os, a hatodik klaszterpont pedig 85,6%-os volt. Nyilvánvaló volt, hogy a második klaszterpontban a bőrágak eloszlása kisebb volt, azonban a hatodik klaszterpontban lévő ágak átmérője és nyélhossza volt a legnagyobb (1. táblázat és 2. ábra).

A második háti metakarpális arteria metacarpalis radialis és ulnaris eloszlásának átmérőjének és nyúlványhosszának eloszlási jellemzői a második háti metacarpális artériából nyúló bőrágak eloszlásában

A második háti metacarpális artéria radialis oldalán összesen 55 ág, az ulnaris oldalon pedig 48 ág oszlott el. A radiális oldalon hét ággal több volt, mint a ulnaris oldalon. A radiális ágak átlagos átmérője kisebb volt, mint a ulnaris vágási ágaké; azonban nem volt szignifikáns különbség a vágási ágak átmérőjének eloszlásában a radiális és ulnaris oldalon (p = 0,659). A radiális ágak átlagos nyúlványhossza szignifikánsan kisebb volt, mint a ulnaris ágaké (p = 0,265). Ezért nem volt szignifikáns különbség a kután ágak átmérőjének és pedikulushosszának eloszlásában a radiális és ulnaris oldalon (2. táblázat és 3. ábra).

A cutan ágak és a nervus radialis háti ágai közötti anatómiai kapcsolat

A második háti metacarpalis artéria a második és harmadik metacarpalis csont között halad, és útközben számos cutan ágat bocsát ki. A kután ágak főként a második és harmadik ínízület disztális részein koncentrálódnak. Ez az anatómiai vizsgálat azonban megállapította, hogy a második háti kézközépcsont artériája az ínízület előtt is bocsát ki 1-2 bőrágat, és az ínízülettől távolabb elhelyezkedő bőrágakkal vérér-anasztomózist alkot. A kután ágak átmérője 0,31 és 0,47 mm között mozgott (4. ábra). A kézben a nervus radialis dorsalis ága a csuklóízületnél meghosszabbított egy idegágat, és a második háti kézközépcsont artéria cutanus ágai között haladva uralta a megfelelő bőrt. Ez az anatómiai jellegzetesség anatómiai alapot nyújthat a második háti metacarpális arteria dorsalis érzőideggel ellátott lebeny kialakításához (5. ábra).

Diszkusszió

A második háti metacarpalis artéria lebenye egy fontos lebeny, amelyet gyakran használnak a kéz bőrdefektusainak helyreállítására. A háti metacarpális arteria dorsalis cutanális ágai egy érláncot alkotnak, amely a második háti metacarpális arteria dorsalis lebeny vérellátását biztosítja. Ebben a tanulmányban elemeztük a kután ágak eredési eloszlását, valamint a második háti kézközépcsont artériából kiinduló kután ágak radiális és ulnáris eloszlásának átmérőjét és nyúlványhosszát. Megállapítottuk, hogy a csoportosuló cutan ágak három helyét a klinikusok a cutan ágak lebenyének megtervezéséhez és a műtét elvégzéséhez használják. A kután ágak és a háti bőrideg anatómiai szomszédos kapcsolatát is megfigyelték.

A második háti metakarpális artéria az arteria radialisból vagy a háti karpális artéria hálózatából ered. Ezután a dorsalis interossealis izmok felületén halad, és útközben számos cutan ágat bocsát ki, amelyek a megfelelő bőrszövetet táplálják (Marx et al., 2001; De Rezende et al., 2004; Al-Baz et al., 2019). Vizsgálatunk szerint a második háti kézközépcsont artéria cutan ágai főként hat klaszterben oszlottak el, amelyek közül a klaszterpontok 43,9, 61,2 és 72,1%-ában több cutan ág oszlott el. A klinikus a műtét előtt ebben a helyzetben lokalizálhatja az érnyúlványt. Statisztikai elemzésünk azt mutatta, hogy átlagosan 6,4 ág eredt a második dorsalis metacarpalis artériából. Ezért k-közepes klaszterelemzést végeztünk, hogy hat kategóriát hozzunk létre a bőrágak klaszterjellemzőinek jobb értékeléséhez, és több információt kapjunk, mint amennyit a kétlépéses klaszterelemzés nyújtana (Liu et al., 2015).

Klinikailag a második háti metacarpális artéria lebenyét a pont, vonal és felület elve alapján tervezik, és általában szimmetrikus kialakítású. Azonban számos érág gyakran anatómiailag domináns (Schaverien és Saint-Cyr, 2008; Saint-Cyr és mtsai., 2010; Sun és mtsai., 2013). A kután ágak radiális és ulnáris eloszlásának tanulmányozása hasznos a lebeny méretének és alakjának meghatározásához. Ez a vizsgálat nem talált szignifikáns különbséget a cutan ág átmérőjének és pedikulushosszának radiális és ulnaris oldali eloszlásában (6. ábra).

Míg a legtöbb korábbi tanulmány az ínízülettől distalisan elhelyezkedő cutan ágakra koncentrált, az ínízület előtt általában 1-2 db 0,37 ± 0,11 mm átmérőjű cutan ág található (Yoon et al, 2007; Zhu et al., 2013; Rozen et al., 2015; van Alphen et al., 2016). A második háti kézközépcsont artéria disztális és proximális részének cutan ágai összekapcsolódnak egymással, ami megnövelheti a lebeny vaszkuláris pedikulájának hosszát és megnövelheti annak rotációs lefedettségét. A nervus radialis dorsalis ága a nervus radialis és a nervus ulnaris cutanus ágai között halad. Ez az anatómiai jellemző segíthet a klinikusoknak a második háti kézközépcsont artéria lebenyének megtervezésében, hogy olyan szenzoros idegeket foglaljanak bele, amelyek helyreállítják a sebfelület szenzoros funkcióját és javítják az ujjbegyek taktilis funkcióját.

Anatómiai megfigyeléseink és statisztikai vizsgálataink alapján a második háti kézközépcsont artéria csomópontjai közelében vagy azokban lévő bőrágakat használtuk lebenynyként, és a második háti kézközépcsont artéria felszíni vetülete szolgált a lebeny tengelyeként. A cutan ágakból álló lebenyt úgy tervezték, hogy a sekély és a mély fascia közötti síkot vágja át (7. ábra). A műtéti eljárás során a lehető legnagyobb mértékben megőriztük a pediculus körüli fasciaszövetet, hogy elkerüljük a cutan ágak túlzott torzulása vagy elfordulása által okozott érgörcsöt. A lebeny felemelése során nem volt szükség a mély fascia átvágására, hogy megóvjuk mind a második háti kézközépcsont artériát, mind a bőrágak eredeti gyökerét. A műtétet követően a beteg mutató- és középső ujjának mozgása normális volt, az ujj érzékelési funkciója pedig jó, amit a 2 mm-es kétpontos megkülönböztetés alapján ítéltek meg (Delikonstantinou és mtsi., 2011; 8. ábra).

A cutanus ágak átmérője azonban elég kicsi ahhoz, hogy a csupasz ágak rendkívül hajlamosak az érgörcsre. A műtét előtt nagyon fontos a Doppler-feltárás elvégzése. A műtét során figyelni kell a bőrágak anasztomózisára, és a lehető legjobban védeni a bőrágak közötti anasztomóziskötést.

Következtetés

A második háti kézközépcsont artéria bőrágai főként három helyen csoportosultak: 43,9, 61,2 és 72,1%-ban a disztális második háti metakarpális artériában, amelyet egy beteg kezén és ujjain lévő bőrdefektus helyreállításához cutan ideggel együtt választottak lebenyszárnak.

Adatok elérhetőségi nyilatkozata

A vizsgálathoz létrehozott összes adatkészletet a cikk/kiegészítő anyag tartalmazza.

Etikai nyilatkozat

A humán résztvevőkkel végzett vizsgálatokat a Guangzhou Vöröskereszt Kórház Intézeti Felülvizsgálati Bizottsága felülvizsgálta és jóváhagyta. A legközelebbi hozzátartozóktól írásbeli beleegyezést kaptunk.

A szerzők hozzájárulása

A munka kezdetén XL adta az ötletet, hogy megfigyeljük a második háti metacarpalis artériából eredő perforátorok anasztomóziskapcsolatát és eloszlását. TZ, ZD és PL gondosan felboncolták a második dorsalis metacarpalis artériát és annak perforátorait, felvették a perforátorok közötti kapcsolatot a felületes fasciában és a dermisben. TZ a pellucid mintából feltárta a perforátorok menetét és a szomszédos ágak közötti anasztomózist. Ugyanakkor a boncolás során megmértük a perforátorok átmérőjét és a pedikula hosszát, majd ZD és PL nemcsak a második háti metacarpalis artéria ulnaris és radiális ágainak mennyiségét hasonlította össze a két csoportban az SPSS 17.0 programmal, hanem a klaszterelemzést is elvégezte, amely egy kétlépéses klaszterezési eljárás volt a perforátorok integrált eloszlásának megfigyelésére. ZD és PL a második háti metakarpális artéria perforátorainak anatómiája alapján tervezi meg a lebenyt az ujj defektusának fedezésére. Az egész tanfolyam során XL nagy segítséget nyújtott számunkra a kutatás befejezéséhez. Minden szerző hozzájárult a cikkhez és jóváhagyta a benyújtott változatot.

Finanszírozás

Ezt a munkát a Guangzhou Municipal Health Committee általános irányítási projektjének 20191A011015 kutatási támogatása (PL), a Guangdong Medical Science and Technology Research Fund A2019273 kutatási támogatása (PL), a Guangzhou magas szintű klinikai kulcsfontosságú szakterület építési alapjának kutatási támogatása (XL), a Guangzhou 59 speciális technológiai projektjének kutatási támogatása (XL), a 2019 Ph.D. Workstation Scientific Research Fund of Guangzhou Red Cross Hospital, and research grant from 2018 Project Funds of Guangzhou Red Cross Hospital.

Conflict of Interest

A szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában végezték, amelyek potenciális összeférhetetlenségként értelmezhetők.