Frontiers in Bioengineeringand Biotechnology

Introdução

A mão é o apêndice mais usado na vida diária e a parte mais vulnerável do corpo. Uma mão lesionada é susceptível de causar disfunção física, afectar negativamente a aparência de uma pessoa e produzir uma carga apsicológica (Masakatsu et al., 2018; Viktor e Max, 2018; Xu et al., 2018). Os retalhos das artérias metacarpianas dorsais são usados para reparar defeitos dos tecidos das mãos, e especialmente defeitos dos dedos. Algumas vantagens do retalho da artéria metacarpiana dorsal incluem uma operação simples, transferência de tecido conveniente e semelhanças nas características do córtex tecidual, tenacidade e elasticidade (Isaraj, 2011; Schiefer et al., 2012).

A segunda artéria metacarpiana dorsal é relativamente consistente do ponto de vista anatómico e raramente ausente. Portanto, um segundo retalho da artéria metacarpiana dorsal é normalmente usado para cobrir um defeito cutâneo da mão. Pesquisas atuais mostram que o segundo retalho cutâneo metacarpiano dorsal é normalmente projetado de modo a permitir que a segunda artéria metacarpiana dorsal sirva como pedículo vascular ao reparar pequenos defeitos cutâneos na mão. Contudo, uma desvantagem desse desenho é que sacrifica a segunda artéria metacarpiana dorsal e fere uma grande quantidade de tecido (Wang et al., 2011; Chi et al., 2018; Webster e Saint-Cyr, 2020).

Estudos recentes mostraram que a segunda artéria metacarpiana dorsal estende ramos cutâneos que se interligam na fáscia superficial para formar uma estrutura reticular rica em vasos sanguíneos. Os ramos cutâneos provenientes da artéria metacarpiana dorsal estão distribuídos principalmente no segmento distal 1/3, e têm um diâmetro médio > 0,2 mm. Um ramo cutâneo da segunda artéria metacarpiana dorsal pode ser utilizado como pedículo vascular no reparo de um pequeno defeito de área na mão (Da-Ping e Morris, 2001; Guang-Rong et al., 2005; Zhang et al., 2009; Appleton e Morris, 2014). Entretanto, é difícil utilizar a ultra-sonografia para verificar as posições exatas dos ramos cutâneos antes da cirurgia, devido à sua falta de distinção. Portanto, uma análise quantitativa da distribuição anatômica dos ramos cutâneos é útil para o desenho do retalho.

Perfusão vascular é um método comum para o estudo da construção vascular, como o deslocamento, distribuição e anastomose dos vasos sangüíneos. Diferentes preenchimentos podem ser usados para perfurar vasos sanguíneos, e então o percurso dos vasos sanguíneos pode ser exibido pela anatomia, transparência, corrosão e radiografia. Estes fillers são de borracha, plástico, gelatina, óleo, etc. O látex é a emulsão antes que a borracha se solidifique. As amostras dos vasos sanguíneos perfurados com o látex vermelho são elásticas, fáceis de esticar e não fáceis de quebrar. Este método é adequado para a pesquisa de observação de microanatomia. O acetato de etilo e a perfusão plástica é um método para fazer amostras fundidas. Os vasos sanguíneos são perfundidos com acetato de etilo e plástico misturados com um corante. Após o acetato etílico e o endurecimento do plástico, as amostras são corroídas com ácido para deixar apenas o acetato etílico e o modelo plástico dos vasos sanguíneos. Em comparação com a perfusão do látex, os espécimes fundidos feitos de acetato de etilo e perfusão plástica podem mostrar vasos sanguíneos tridimensionais viajando e distribuindo.

Embora numerosos estudos tenham descrito o uso de retalhos de ramos cutâneos com a artéria metacarpal dorsal servindo como pedículo, nenhuma análise quantitativa foi realizada sobre os padrões de distribuição dos ramos cutâneos, incluindo suas distribuições radial e ulnar. Este estudo utilizou técnicas anatômicas como perfusão vascular, fundição e transparência para estudar os padrões de distribuição dos ramos cutâneos, incluindo suas distribuições radial e ulnar, para fornecer uma base anatômica para o desenho de um retalho.

Materiais e Métodos

Um total de 24 espécimes de membros superiores foram legalmente obtidos do Departamento de Anatomia Humana da Universidade Médica do Sul, em Guangzhou, China. 24 espécimes de membros superiores foram amputados na articulação do cotovelo humano e imediatamente a artéria braquial foi perfundida com materiais coloridos. Estes espécimes foram colocados em um refrigerador a -18°C para armazenamento. Realizamos os experimentos anatômicos após 1 semana. Em seguida, 16 das peças foram injetadas com látex para exame microanatômico, quatro peças foram embutidas com acetato de etila e plástico para uso como peças fundidas, e quatro peças foram injetadas com látex para criar peças transparentes. O protocolo de estudo foi aprovado pelo Comitê de Revisão Institucional do Hospital da Cruz Vermelha de Guangzhou.

Amostras de látex para Microanatomia

Um cateter de vidro foi cuidadosamente inserido na artéria braquial, que foi preenchida com uma certa quantidade de látex vermelho. Em seguida, foi feita uma incisão longitudinal entre o segundo e o terceiro metacarpo no dorso da mão, e o tecido cutâneo foi elevado da fáscia profunda para expor os ramos cutâneos que se estendiam desde a segunda artéria metacarpal dorsal. Os comprimentos, diâmetros e posições dos ramos cutâneos que se estendem da segunda artéria metacarpiana dorsal foram medidos. A distância entre o ponto médio da segunda borda do espaço da segunda teia e o ponto médio do segundo metacarpo foi definida como uma unidade, e medimos a distância de todos os ramos até o ponto médio da segunda borda do espaço da segunda teia.

Amostras fundidas

Um cateter de vidro foi cuidadosamente inserido na artéria braquial, que foi então injetado com 10 mL de acetato de etila e solução plástica suficiente para preencher o vaso sanguíneo; a solução foi reabastecida com uma certa quantidade de acetato de etila e mistura plástica a cada 2 h. A mistura foi reabastecida cinco vezes no total. A artéria braquial foi preenchida com material de bandeja dentária auto-ajustável durante o reabastecimento final. Após sua preparação, a peça fundida foi imersa em um banho de ácido clorídrico a 25% e deixada corroer lentamente em uma semana. Foram observadas as posições, distribuição e conexões anastomótica dos ramos cutâneos que se estendiam da segunda artéria metacarpal dorsal.

Amostras transparentes para observação direta

Uma quantidade apropriada de látex vermelho foi perfundida na artéria braquial. Após solidificar nos vasos sanguíneos, a amostra foi embebida e posteriormente fixada em álcool a 75%; em seguida, foi seca ao ar em local ventilado. Finalmente, a amostra foi embebida em glicerol para torná-la transparente.

Análise estatística

Todos os dados foram analisados usando as Estatísticas SPSS para Windows, Versão 17.0 (SPSS, Inc., Chicago, IL, Estados Unidos). A distância entre o ponto médio da segunda borda do espaço véu e o ponto médio do segundo metacarpo foi estabelecida como o comprimento da unidade padrão (100%) (Figura 1). Foi registrada a distância de cada ramo cutâneo até o ponto médio da segunda borda do espaço da segunda teia. Os dados foram submetidos à agregação dos meios K para analisar quantitativamente a distribuição da origem dos ramos cutâneos. Os diâmetros e comprimentos pediculares das distribuições radial e ulnar dos ramos cutâneos que se estendem desde a segunda artéria metacarpal dorsal foram analisados quantitativamente pelo teste t independente.

Resultados

Distribuição das ramificações cutâneas da segunda artéria metacarpal dorsal

Todos os ramos cutâneos que se estendem da segunda artéria metacarpal dorsal foram contados em 16 espécimes, e um total de 103 ramos foram identificados. Os ramos cutâneos foram agrupados principalmente em três posições: o segundo ponto de agrupamento estava em 43,9%, e incluía 21 ramos, o quarto ponto de agrupamento estava em 61,2%, e incluía 22 ramos dérmicos, e o quinto ponto de agrupamento estava em 72,1%, e incluía 22 ramos cutâneos. O primeiro ponto de agrupamento estava em 30,8% e o sexto ponto de agrupamento estava em 85,6%. Era óbvio que os ramos cutâneos estavam menos distribuídos no segundo ponto de agrupamento; entretanto, os diâmetros e o comprimento dos pedículos dos ramos no sexto ponto de agrupamento foram os maiores (Tabela 1 e Figura 2).

Distribuição Características dos Diâmetros e Comprimentos Pediculares das Distribuições Radiais e Ulnares dos Ramos Cutâneos Estendendo-se da Segunda Artéria Metacarpal Dorsal

Um total de 55 ramos foram distribuídos no lado radial da segunda artéria metacarpal dorsal e 48 ramos foram distribuídos no lado ulnar. Havia mais sete ramos no lado radial do que no lado ulnar. O diâmetro médio dos ramos radiais foi menor do que o dos ramos cutâneos ulnares; entretanto, não houve diferença significativa na distribuição do diâmetro dos ramos cutâneos no lado radial e ulnar (p = 0,659). O comprimento médio dos pedículos das ramificações radiais foi significativamente menor que o das ramificações ulnares (p = 0,265). Portanto, não houve diferença significativa na distribuição dos diâmetros e comprimentos pediculares dos ramos cutâneos do lado radial e ulnar (Tabela 2 e Figura 3).

A relação anatômica entre os ramos cutâneos e os ramos dorsais do Nervo Radial

A segunda artéria metacarpiana dorsal viaja entre o segundo e o terceiro metacarpiano, e emite numerosos ramos cutâneos ao longo do percurso. Os ramos cutâneos estão concentrados principalmente nas partes distais da segunda e terceira articulação tendinosa. Entretanto, este estudo anatômico descobriu que a segunda artéria metacarpiana dorsal também emitia 1-2 ramos cutâneos antes da articulação tendinosa, e formava uma anastomose dos vasos sanguíneos com os ramos cutâneos localizados mais distantes da articulação tendinosa. O diâmetro dos ramos cutâneos variou de 0,31 a 0,47 mm (Figura 4). O ramo dorsal do nervo radial da mão estendia um ramo nervoso na articulação do punho e viajava entre os ramos cutâneos da segunda artéria metacarpiana dorsal para dominar a pele correspondente. Essa característica anatômica pode fornecer uma base anatômica para o desenho do retalho da segunda artéria metacarpiana dorsal com um nervo sensitivo (Figura 5).

Discussão

O segundo retalho da artéria metacarpal dorsal é um importante retalho comumente usado para reparar defeitos cutâneos na mão. Os ramos cutâneos da artéria metacarpiana dorsal formam uma cadeia vascular que fornece sangue para o segundo retalho da artéria metacarpiana dorsal. Neste estudo, analisamos a distribuição de origem dos ramos cutâneos e os diâmetros e comprimentos pediculares da distribuição radial e ulnar dos ramos cutâneos que se estendem desde a segunda artéria metacarpiana dorsal. As três localizações dos ramos cutâneos agrupados foram encontradas para que os clínicos desenhassem o retalho dos ramos cutâneos e realizassem a operação. A relação anatômica adjacente entre os ramos cutâneos e o nervo cutâneo dorsal também foi observada.

A segunda artéria metacarpiana dorsal tem origem na artéria radial ou rede de artéria carpal dorsal. Ela então viaja sobre a superfície superficial da musculatura interóssea dorsal e emite numerosos ramos cutâneos ao longo do caminho que nutrem o tecido cutâneo correspondente (Marx et al., 2001; De Rezende et al., 2004; Al-Baz et al., 2019). Nosso estudo constatou que os ramos cutâneos da segunda artéria metacarpiana dorsal estavam distribuídos principalmente em seis aglomerados, dos quais havia mais ramos cutâneos distribuídos em 43,9, 61,2, e 72,1% dos pontos de aglomeração. Um clínico pode localizar o pedículo vascular antes da cirurgia nesta posição. Nossa análise estatística mostrou que uma média de 6,4 ramos se originou da segunda artéria metacarpiana dorsal. Portanto, realizamos uma análise de agrupamento k-mean para estabelecer seis categorias para melhor avaliar as características de agrupamento dos ramos cutâneos, e obter mais informações do que poderia ser fornecido por uma análise de agrupamento em duas etapas (Liu et al., 2015).

Clinicamente, o segundo retalho da artéria metacarpiana dorsal é projetado com base no princípio de ponto, linha e superfície, e geralmente tem um desenho simétrico. No entanto, muitos ramos vasculares são frequentemente anatomicamente dominantes (Schaverien e Saint-Cyr, 2008; Saint-Cyr et al., 2010; Sun et al., 2013). Um estudo da distribuição radial e ulnar dos ramos cutâneos é útil para determinar o tamanho e a forma de um retalho. Este estudo não encontrou diferença significativa na distribuição do diâmetro e do comprimento do pedículo do ramo cutâneo no lado radial e ulnar (Figura 6).

Embora a maioria dos estudos anteriores tenha focalizado os ramos cutâneos na parte distal da articulação tendinosa, geralmente existem 1-2 ramos cutâneos com diâmetro de 0,37 ± 0,11 mm antes da articulação tendinosa (Yoon et al, 2007; Zhu et al., 2013; Rozen et al., 2015; van Alphen et al., 2016). Os ramos cutâneos das partes distal e proximal da segunda artéria metacarpiana dorsal ligam-se entre si, o que pode aumentar o comprimento do pedículo vascular do retalho e aumentar a sua cobertura rotacional. O ramo dorsal do nervo radial viaja entre o ramo cutâneo radial e o ramo cutâneo ulnar. Essa característica anatômica pode ajudar os clínicos a projetar o segundo retalho da artéria metacarpiana dorsal para incluir nervos sensoriais que restauram a função sensorial da superfície da ferida e melhoram a função tátil da ponta dos dedos.

Baseados em nossas observações anatômicas e estudos estatísticos, os ramos cutâneos próximos ou nos pontos de agrupamento da segunda artéria metacarpiana dorsal foram usados como pedículo do retalho, e a projeção superficial da segunda artéria metacarpiana dorsal serviu como eixo do retalho. Um retalho de ramos cutâneos é projetado para cortar o plano entre a fáscia rasa e profunda (Figura 7). Durante o procedimento cirúrgico, preservamos o tecido fascial ao redor do pedículo o máximo possível, a fim de evitar espasmo vascular causado pela distorção excessiva ou rotação dos ramos cutâneos. Durante o processo de levantamento do retalho, não foi necessário cortar a fáscia profunda para proteger tanto a segunda artéria metacarpiana dorsal quanto a raiz original dos ramos cutâneos. Após a operação, o movimento do dedo indicador e do dedo médio foi normal e a função sensorial do dedo foi boa, a julgar por uma discriminação de dois pontos de 2 mm (Delikonstantinou et al., 2011; Figura 8).

No entanto, os diâmetros dos ramos cutâneos são suficientemente pequenos para que os ramos nus sejam extremamente propensos ao vasoespasmo. Antes da operação é muito importante realizar uma exploração Doppler. Durante a operação, é necessário prestar atenção à anastomose dos ramos cutâneos, e proteger ao máximo a anastomose que liga os ramos cutâneos.

Conclusão

Ramos cutâneos da segunda artéria metacarpiana dorsal foram agrupados principalmente em três posições: 43,9, 61,2 e 72,1% na artéria metacarpiana distal do segundo dorso, que foi escolhida como pedículo de retalho com um nervo cutâneo para reparar o defeito cutâneo na mão e dedos de um paciente.

Data Availability Statement

Todos os conjuntos de dados gerados para este estudo estão incluídos no artigo/material suplementar.

Ethics Statement

Os estudos envolvendo participantes humanos foram revisados e aprovados pelo Comitê de Revisão Institucional do Hospital da Cruz Vermelha de Guangzhou. Consentimento livre e esclarecido por escrito obtido do parente mais próximo.

Contribuições dos autores

No início dos trabalhos, XL deu a idéia de observar a relação de anastomose e a distribuição dos perfurantes decorrentes da segunda artéria metacarpiana dorsal. TZ, ZD e PL dissecaram cuidadosamente a segunda artéria metacarpiana dorsal e seus perfuradores, incluindo a ligação entre os perfuradores na fáscia superficial e derme. TZ fez com que a amostra pelúcida revelasse o curso dos perfuradores e anastomoses entre os ramos adjacentes. Ao mesmo tempo, medimos o diâmetro e o comprimento do pedículo dos perfuradores no decorrer da dissecção, depois ZD e PL realizaram não só um teste qui-quadrado para comparar as quantidades de ramos ulnar e radial da segunda artéria metacarpiana dorsal em dois grupos com SPSS 17.0, mas também a análise de agrupamento que foi um procedimento de agrupamento em duas etapas para observar a distribuição integrada dos perfuradores. ZD e PL desenharam o retalho para cobrir o defeito do dedo com base na anatomia dos segundos metacarpianos dorsais perfuradores. Em todo o curso, XL nos ajudou muito a completar esta pesquisa. Todos os autores contribuíram para o artigo e aprovaram a versão submetida.

Funding

Este trabalho foi apoiado pela bolsa de pesquisa 20191A011015 (PL) do Projeto de Orientação Geral do Comitê Municipal de Saúde de Guangzhou, bolsa de pesquisa A2019273 (PL) do Fundo de Pesquisa de Ciência e Tecnologia Médica de Guangdong, bolsa de pesquisa do Fundo de Construção de Especialidades Clínicas de Alto Nível de Guangzhou (XL), bolsa de pesquisa do Projeto de Tecnologia Especializada 59 de Guangzhou (XL), bolsa de pesquisa do Ph.D. de 2019.D. Workstation Scientific Research Fund of Guangzhou Red Cross Hospital, e bolsa de pesquisa de 2018 Project Funds of Guangzhou Red Cross Hospital.

Conflict of Interest

Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.