李青峰  昝涛   黄昕

　　DOI：10.3760/cma.j.issn.1009-4598.2017.s1.000

　　基金项目：国家科技支撑计划(2012BAI11B00)；国家自然科学基金(81230042，81471857)

　　作者单位：200011 上海，上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科

　　通信作者：李青峰，Email：dr.liqingfeng@yahoo.com

　　据统计，我国每年发生伤害约2亿人次，死亡70多万人，约占死亡总人数的9％[1]。创伤急救后患者多遗留不同程度的毁形，其中，面部大面积复合组织缺损和严重畸形的修复重建是整形外科面临的重大难题之一。其难点在于：首先，面部外形体现个人特质，在社交活动中发挥着极为重要的作用；面部器官形态特殊、呈现三维立体结构；还具有维持视听、呼吸和进食等功能的五官，因此，面部重建的要求高于身体其他部位，即不仅考虑创面覆盖和功能恢复，而且注重对形态和轮廓的美学重塑。其次，面颈部皮肤具有独特的质地和色泽，修复时需采用与之相匹配的大面积皮瓣，而严重创伤后机体缺乏满足上述要求的合适供区[2]。

　　对于脸面部的修复，整形与重建外科经历了植皮、皮瓣两大标志性的技术进步，治疗目的从简单的创面覆盖，逐步提高到对功能和美学外观的重建，但这一学科今后将如何发展？我们立足于学科现状，重点关注自体组织预构技术和异体脸面移植为面部修复与重建带来的理念、思路和方法上的革新，对上述进步带来的思考，展望未来发展的方向。

　　一、传统治疗方法的局限及其原因

　　皮片移植是整形外科历史悠久、应用广泛的技术。但面部植皮后,存在皮片挛缩，造成组织移位；色素沉着造成“补丁”样外貌；质地僵硬，面部表情难以表现，呈“面具”样脸[3]。上述缺陷使植皮技术在头面部修复中应用范围缩小，主要适用于面中部小型畸形的矫正，如睑外翻、口唇外翻、鼻翼畸形等。为了改善植皮效果，学者们进行了多种尝试，近期，Chen等[4]发现：移植皮片下注射血管基质层细胞（stromal vascular fraction cells）可以有效减小皮瓣挛缩，改善质地，增加厚度和血管化程度，其临床效果有待进一步证实。

　　二十世纪七、八十年代以来，显微外科技术的发展使得皮瓣在头面部的修复与重建中逐渐占据主导地位。相比皮片，皮瓣含有一定厚度的皮下组织，血供更为可靠，移植后不发生挛缩，且皮肤质地良好。1997年，Angrigiani和Grilli[5]采用超大肩胛游离皮瓣修复全面部瘢痕，外观和功能获得一定改善。但传统游离皮瓣在重建面部时存在先天不足：首先，皮瓣组织臃肿，表情传递困难；其次，足以覆盖全脸的大面积皮瓣难以获得。

　　皮肤软组织扩张作为改造皮瓣的重要手段，可以增大皮瓣面积，减小皮瓣厚度，改善血供，减小供区损伤，一定程度上弥补了传统皮瓣的不足。自从Radovan首次采用可控性硅胶扩张器进行乳房再造以来，经多年研究和实践，皮肤扩张技术日趋成熟，胸前锁骨区和侧胸部经过扩张可获得结构、肤色、质地与面颈部相近的大张超薄皮瓣，适合面颈部较大范围的重建[6-8]。但此类扩张皮瓣治疗存在周期长、扩张器相关并发症、皮瓣转移范围有限和术后挛缩等问题，使其临床应用受到限制。

　　预构皮瓣（prefabricated flap）和预置皮瓣（prelaminated flap）也是脸面部重建的重要技术手段。预构皮瓣的概念由我国学者沈祖尧于1981年提出，他发现通过将血管蒂或血管载体植入供区皮肤下，可以在无血运或血运不丰富的区域形成一轴型皮瓣，经过一段时间的血管化后进行皮瓣转移[9]。由于预构皮瓣突破了目前皮瓣穿支血管滋养区域（vascularterritory）的限制，使重建外科医师可以根据脸面部修复需要，灵活地选择合适供区构建新的皮瓣，因而扩展了皮瓣的应用范围。同时，预构皮瓣和皮肤扩张均需要两期完成，可以将两种技术结合起来，通过扩张增加供区的组织量，使皮瓣变薄，加快皮瓣血管化进程，缩短预构皮瓣的成熟时间，扩大皮瓣的存活面积[10]，获得的扩张预构皮瓣适用于修复大面积缺损。

　　颞浅、颞顶筋膜瓣是常用的血管载体，相比其他载体，其最大的优势在于一期预构时无需吻合血管，二期可带蒂直接转移至受区。但颞部血管在创伤中容易受损，且管径和血管网面积相对较小，适于修复半侧面部以下大小的缺损[11-13]。前臂桡侧筋膜瓣血供可靠，切取方便，桡血管管径粗，便于与面颈部血管吻合，在锁骨上区进行预构、扩张，可以获得足以修复半侧面部乃至亚全面部缺损的大面积皮瓣。其中，Teot等[14]采用前臂桡侧筋膜瓣预构的扩张锁骨上区皮瓣修复了7例额部以下的面部烧伤瘢痕，获得了良好的外观和功能改善；Topalan等[15]则完成了27例半侧面部烧伤瘢痕的修复，同样获得了良好效果。2005年，Pribaz总结了其中心17年（1989-2005）完成的14例预构皮瓣修复面颈部烧伤瘢痕的案例。其中，远位预构6例，多选取旋股外侧血管降支为载体在大腿前外侧进行预构扩张，用于修复颈部瘢痕挛缩；邻近预构8例，移植旋股外侧血管降支或前臂桡侧动脉瓣，在面颈部进行预构扩张，获得质地、色泽良好的皮瓣修复局部面部瘢痕[16]。

　　面中部集中了眼、鼻、口等具有精致几何轮廓和独特组织结构的器官，一直以来是整形外科重建的难点。1992年，Pribaz提出皮瓣预置的概念，并与皮瓣预构相区分，预置是指在皮瓣原有血供的基础上通过增加组织成分，构建复合组织瓣，适合进行脸面器官的再造[17]。Pribaz采用皮瓣内面植皮、添加软骨成分的方法在前臂预置鼻衬里以及鼻支架，进行全鼻再造。虽然在报道的5例患者中，2例出现皮肤破溃，1例转移后皮瓣边缘坏死，2例（2/5）后期需要扩张头皮瓣覆盖，但修整后远期外观良好[18]。除了鼻再造，预置皮瓣还被用于唇、颚部、口腔黏膜、上下颌、耳等部位的重建[19]。与在缺损部位直接进行重建比较，预置的优势在于转移前复合组织已建立供血，并且可作为一整体转移，缺点有手术周期长，需要显微外科基础，血管化程度难以预测等[17]。

　　从传统技术上看，预构（置）皮瓣与皮肤扩张技术的结合使构建足以“换脸”的组织成为可能。但在实际应用过程中还面临三方面困难：首先，扩张过程中皮肤再生能力有限，过量扩张容易导致皮肤破溃；其次，大面积皮瓣转移时易发生供血不足或静脉淤血等血供障碍；最后，具有精细结构的五官尚无法有效构造。

　　二、自体组织脸面的预构与重建

　　2010年，Sakurai等[20]首次使用空肠浆肌膜作为血管载体，同期植入肋软骨进行前胸部预构，皮瓣转移后修复了多个面部结构，包括鼻、上唇、下唇以及颏部。该工作为应用自体组织预构的方式进行面部大面积、多器官重建提供了很好的思路，但仅为个案报道，修复范围限于部分面部，鼻子和唇部的精细结构也未能很好体现。

　　笔者所在的面部重建团队针对目前面部重建面临的困难与挑战，在临床和基础方面做了一系列探索。在治疗理念方面，团队在面部美学分区和相似替代（like to like）原则的基础上，针对严重创伤后面部大面积皮肤软组织缺损的修复，提出了面部修复“MLT”原则：选择色泽、质地相近（M, matched color and texture），面积足够大（L, large size）和厚度足够薄（T, thin thickness）的供体或修复用组织，以重建脸面[21]。在诊疗过程的规范方面，团队在国际上首次提出了脸面畸形的四型14类分类法、 A&F（aesthetic and functional）0-6级疗效评价标准，建立了适合不同创伤类型，以预构皮瓣、皮肤扩张等技术为代表的系列治疗方法，为临床实践提供指导[22]。

　　在改良传统的预构技术方面，团队完成了4个方面的工作：①建立了组织预构技术平台。提出了以旋股外侧血管降支供应的筋膜瓣作为预构血管载体，旋股外侧血管位置较深，严重烧伤时多能完整保存，并且解剖部位恒定，切取方便，其供应的筋膜瓣血管网丰富，血管蒂长、管径粗，为后期构建大面积皮瓣、血管吻合和皮瓣转移提供了有利条件[21]。选择颈胸部皮肤作为供区，结合组织扩张，从而获得能够修复整个面部的皮瓣组织。②针对皮肤再生和血管化能力有限的问题，通过动物实验发现骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived mesenchymal stem cells，BM-MSCs）移植可加快扩张皮肤内的细胞增殖和血管新生，表现为皮肤增厚、面积增大，扩张时间缩短[23]；机制研究提示皮肤组织在机械扩张作用下通过上调Sdf-1α来招募循环中的BM-MSCs，同时，BM-MSCs通过旁分泌生长因子和直接分化为相应类型的细胞促进皮肤再生和血管新生[24]；进一步的临床试验证实干细胞移植治疗可以促进扩张皮肤再生，改善皮肤质地[25]；由此，确立了利用成体干细胞移植促进扩张皮肤再生，加快预构组织血管化，实现皮肤超量扩张的新技术。③在治疗性血管生成技术（以成体干细胞移植为代表）的基础上，进一步提出应用外科血管增压（supercharging）和皮瓣延迟技术，有效地扩大了皮瓣切取的范围，降低了皮瓣远端血供障碍的发生率[26]。④通过三维数字技术和3D打印技术评估修复所需组织的三维结构和尺寸，构建骨支架的形态；结合皮瓣预置技术将上述支架结构植入预构皮肤下，形成面部器官等精细结构。

　　截至2014年9月，笔者所在团队为42例严重脸面毁损病例进行了重建。扩张容量达2 530～3 200 ml，皮瓣大小为23 cm×18 cm至32 cm×30 cm，2例患者在扩张中因皮肤过薄接受了干细胞注射治疗。术后1例发生了5 cm×2 cm大小的坏死，2例尖端坏死，其余皮瓣成活。经A&F标准评估，42例患者面部形态（1.14︰2.26）和功能（0.88︰2.40）得到了明显改善，差异有统计学意义（P＜0.01），面部微笑、眨眼和皱眉等表情得以体现。但该技术主要用于未合并深层肌肉和骨骼缺损的患者中，对于面部轮匝肌、舌、腮腺等组织器官进行修复，需要结合其他手术进行重建，治疗周期较长[2]。

　　三、同种异体脸面移植

　　异体器官移植技术和免疫抑制技术的进步推动了异体脸面移植的开展，这类手术可以一次性修复不同层次的组织缺损，提供面部精细的器官结构，获得了优于传统治疗的重建效果。但面部作为自我与人格的识别标志，它的移植相对于肝、肾等器官或者身体其他部位的移植，将涉及更为复杂的医学、心理学和社会伦理学问题。

　　从技术层面看，主要包括移植脸面的切取和保存，移植过程中精细的显微手术操作，特别是对肌肉、神经功能的重建和骨骼缺损的重塑。迄今，全球各移植团队已累计完成了37例异体脸面复合组织的“换脸术”，其中，全脸面移植17例，部分脸面移植20例[27]。近期，Rodriguez等[28]综合运用显微外科、计算机模拟和三维重建技术完成了1例包括全脸、头皮和双耳的脸移植，是目前范围最大的脸移植术，术后患者面部外观极大改善，唾液分泌、语言、咀嚼和吞咽等功能恢复良好，面部深浅感觉、表情运动逐步恢复，生活质量大大提高，虽然患者远期的预后有待观察，但该案例的成功反映出经过近十年的发展，脸移植在手术技术方面已经相对成熟。

　　随着成功案例的积累，脸面移植手术的可行性以及治疗效果已获肯定，学界转而更为关注患者的风险和收益比，即回答移植的必要性和指征问题[29]。需要注意的是，对于脸移植指征的探讨绝不应限于疗效评估，而应当综合考量术后终生免疫抑制治疗带来的风险、患者的心理条件以及社会支持等因素。

　　免疫抑制治疗的发展为异体移植手术的兴起创造了良好条件，但就脸移植而言，急性排斥反应仍是术后最常见的并发症，在31例有记录的患者中，有30例术后至少发生过一次急性排斥。慢性排斥反应和抗体介导的免疫排斥（antibody-mediated rejection，AMR）各有1例报道[27]。长期服用多种免疫抑制剂造成的机会感染、代谢紊乱、肝肾损伤和癌变等不良反应也不容忽视[29]。目前，至少有11例患者术后发生了机会感染，常见的致病菌包括巨细胞病毒、EB病毒、单纯疱疹病毒、绿脓杆菌、卡氏肺囊虫和真菌等[30-31]。法国一例脸部联合双手移植的受者术后出现严重的绿脓杆菌感染，随后进展为败血症，最终心跳骤停死亡[27]。Lantieri等[32]对7例脸移植受者进行了长期的随访，术后确诊高胆固醇血症4例，高血压3例，高甘油三酯血症1例。目前，尚无因免疫抑制治疗导致肝肾功能衰竭的脸移植案例，但不同程度的肾功能损害较常见[32]。免疫抑制治疗导致的癌变是最为严重的并发症，但两者间的相关性往往难以确证。土耳其1例全脸移植受者术后罹患皮肤鳞状细胞癌和非霍奇金淋巴瘤，此后继发肺部和颅内感染，最后死于呼吸衰竭[27]。西班牙首例部分脸移植受者术后癌症复发，最后情况恶化而死亡[27]。法国移植团队在2005年11月进行的世界首例脸移植受者近期也因癌症死亡，该患者移植术后生存时间达10年，是目前随访时间最长的病例[33]。

　　术前对患者心理素质和社会支持条件的评估必不可少[32]。法国1例部分脸移植受者术后虽获得了良好的外观和功能恢复，但因心理上无法接受移植面部，难以融入社会，最终选择了自杀[32]。中国第1例部分脸移植受者未能坚持服用免疫抑制剂，死亡原因不明[27]。重建医师应当从这两个极端案例中吸取教训，避免悲剧重演。

　　毋庸置疑，异体脸面移植已成为重建外科史上里程碑式的事件，它为极重度面部畸形，特别是涉及面中部的复合组织缺损，伴有面部表情和器官功能受限，通过常规治疗难以获得满意效果的患者带来了治愈的希望，使他们能获得接近正常的面部外观和功能，树立重返社会的信心[34]。但是，异体脸面移植本质上是非救命的手术，考虑到终生免疫抑制治疗带来的风险以及换脸手术对患者心理造成的冲击，在实施前需与患者深入沟通，确保患者知晓并且能够承担手术和康复过程中面临的各种风险，积极配合治疗[31]。同种异体脸面移植进一步的发展，主要依赖于免疫抑制治疗方面的革新。目前，激素减量的方案缺乏长期随访的数据支持，钙调磷酸酶抑制剂联合利妥昔单抗的预处理疗法有望诱导免疫耐受[32]，但其确切效果有待证实。除此以外，继续明确移植指征、规范诊疗和登记流程，改良手术技术，探究移植排斥的机制，讨论脸面移植面临的社会、伦理挑战也具有重要意义[34]。

　　四、展望

　　经过植皮、皮瓣两大技术突破，整形与重建外科的发展方向何在？目前，除了异体颜面移植，其他重建技术还无法获得较为满意的修复用材料。但是，异体脸面移植尚属于实验性手术，受免疫抑制治疗和伦理的限制，短期内无法在临床推广使用。因此，重建外科急需在基于自体组织的重建技术上取得突破。根据笔者的实践，预构（置）皮瓣是一个优秀的技术平台，提供了关键的血管化、神经化环境，为进一步应用再生医学、材料科学等手段，在人体构建组织与器官提供可能。笔者将由此形成的新概念命名为“在体组织预构技术”，这一新技术将使重建外科医师可以在人体合适的部位，将不同组织、细胞、材料等，按所需修复缺损组织的形态、结构与功能上的要求，通过组织血管化、组织结构重塑和组织再生，构建出符合面部修复原则的“新脸面”。根据这一理念，建立的自体全面部重建技术平台，避免了异体移植带来的伦理、心理和免疫抑制相关并发症等问题，达到了较为满意的面貌和功能恢复，适用于绝大多数严重脸面毁损患者（表1）。相关技术报道后，获得了国内外同行的高度认同[2, 35]。未来，学科必将围绕如何构建理想的修复用材料这一问题，从皮肤再生、组织血管化、器官再造等基本问题着手，综合再生医学、数字医学、材料科学、基因工程等新型技术手段，实现更精确、更高水平的头面部重建。

表1 自体组织全面部重建和同种异体脸面移植的比较

修复 　　　　　历史 　　完成例数　　技术要点　优点 不足　 适应证

方式　　　　　　　　　　（研究时间）    

自体组织全面部重建 2009年首次报道应用旋股外侧筋膜瓣为血管载体的颈胸部扩张预构皮瓣修复面部缺损[2]；2014年首次报道应用干细胞移植辅助皮肤扩张进行全面部重建[35] 42例[2]

（2005/09-2014/09） 利用旋股外侧筋膜瓣进行颈胸部预构扩张；干细胞移植实现超量扩张；预构皮瓣转移后吻合甲状腺上血管或面血管；IMAP*血管增压技术；三维数字、3D打印技术辅助构建支架，结合皮瓣预置形成面部器官结构；术后康复[2,21] 不涉及异体移植产生的社会、心理和伦理问题；相较脸面移植更易推广；对未合并深层肌肉和骨骼缺损的患者修复效果良好 治疗周期长；需要多次手术；伴有供区损伤；扩张器相关并发症；预构皮瓣血管化程度难以预测；难以对面部骨骼、肌肉、舌和腺体等进行重建；面部器官的重建效果有待改善 绝大多数患者    

异体脸面移植 2005年法国亚眠移植团队完成全球首例部分脸面移植[33]；2010年西班牙巴塞罗那移植团队完成全球首例全面部移植[27] 37例[27]

（2005/11-2015/12） 术前三维模拟指导移植物的切取；切取修复所需供体组织，断蒂后UW液冲洗；供体组织移植，多选取颈外动脉，面动脉和颈内静脉进行血管吻合；运动神经接合；CAD/CAM#技术制作截骨导板指导骨骼和牙槽的切取和固定；缝合固定肌肉、皮肤和粘膜等结构；术后免疫抑制治疗；术后心理疏导、社会适应和功能锻炼[28,30,32] 不产生供区损伤；能一次性重建不同层次的缺损，获得接近正常的面部外观和功能 等待合适供体时间长；对患者的心理冲击大；儿童是否能够进行脸移植有待讨论；免疫抑制治疗相关并发症；远期效果有待随访证实；实施平台要求高；终生服药费用高昂 极少数传统方法难以修复的患者  

注：*表示乳内动脉穿支；#表示电脑辅助设计/电脑辅助制造

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                            （收稿日期：2017-6-1）