Введение

Проблема анастомотических тромбозов в реперфузируемых микрохирургических лоскутах заявила о себе сразу после первой в мировой практике микрохирургической операции по пересадке свободного деэпидермизированного эпигастрального кожно-жирового лоскута для закрытия дефекта правой боковой области лица, выполненной у женщины 35 лет. Реперфузию лоскута тогда производили через ветвь наружной сонной артерии (конец в конец) и внутреннюю яремную вену (конец в бок). Операция осложнилась венозным тромбозом [1].

В 1996 г. на большом клиническом материале (пересадка 990 свободных лоскутов) впервые были проанализированы осложнения, вызванные послеоперационным тромбозом в области сосудистой ножки. Частота тромбозов сосудистой ножки составила 5,1%. Тромбоз вен встречался чаще, чем артерий (54% против 20%), тромбоз обоих сосудов (вены и артерии) — в 12% случаев [2]. В среднем, по данным метаанализа (PubMed и Embase с 2000 по 2018 г., 283 лоскута), частота послеоперационных осложнений в виде частичного или тотального некроза пересаженного свободного лоскута составила 6%. Из них 5% осложнений (за вычетом гнойных раневых) произошли на фоне венозных и артериальных анастомотических тромбозов. Примечательно, что частота краевых либо тотальных некрозов после пересадки свободных лоскутов на верхние конечности была достоверно выше, чем после пересадки лоскутов на нижние конечности (8% против 6%). При этом 95% всех некрозов лоскутов были связаны с «анастомотическими» тромбозами вен или артерий [3]. Наиболее высокая частота сосудистых осложнений встречалась у пациентов с опухолями головы и шеи: после свободной пересадки комплексов тканей артериальные и венозные тромбозы составили 11,7%, некрозы — 17,6% [4]. В 2019 г. были опубликованы результаты исследования, подтверждающие целесообразность выполнения двух венозных микроанастомозов для дренирования реперфузируемых мягкотканных лоскутов при закрытии мягкотканных дефектов нижних конечностей. Частота осложнений (частичный или тотальный некроз) при дренировании переднелатеральных лоскутов бедра (ALT) через одну вену была достоверно выше, чем при дренировании ALT-лоскутов через две вены (47% против 24%; p=0,065) [5].

В настоящее время микрохирурги сосредоточили свое внимание в основном на технических аспектах совершенствования исполнения микрососудистых швов, которые должны были, по их мнению, привести к уменьшению частоты послеоперационных осложнений: обеспечению конгруэнтности сшиваемых концов сосудов (механические швы), а также уточнению клинических показаний к выполнению двух видов ручного шва (конец в конец либо конец в бок) [5—8].

На заре становления микрососудистой хирургии были проведены экспериментальные исследования на животных, которые касались оценки процессов регенерации сосудистой стенки артерий и вен в зоне состоятельных микрососудистых анастомозов конец в конец [9, 10] и конец в бок [10].

Между тем работ, посвященных изучению причин венозных тромбозов с позиции патологической анатомии и патологической физиологии гемодинамических расстройств в тканях реперфузируемых лоскутов, не было найдено.

Цель настоящей работы — экспериментальное изучение патологической анатомии и патологической физиологии венозного русла на модели пересадки несвободных и свободных кожно-фасциальных лоскутов.

Задачи исследования:

— экспериментальные исследования венозного оттока на модели эпигастрального лоскута;

— создание геометрической формы аксиальной (эпигастральной) вены и ее венул;

— анимация подвижности стеки венозных сосудов до и после линии выполненного микрососудистого шва;

— моделирование потока эритроцитов в венозных сосудах до и после линии выполненного микрососудистого шва.

Материал и методы

Выполнено 5 серий экспериментальных исследований на животных (125 белых крыс, по 25 животных на одну серию): 1) изучение венозного оттока в тканях локально перемещенного несвободного эпигастрального лоскута с интактной сосудистой ножкой (1-я группа) (рис. 1); 2) изучение венозного оттока в тканях локально перемещенного несвободного эпигастрального лоскута после десимпатизации стенки осевой артерии (2-я группа); 3) изучение венозного оттока в тканях локально перемещенного несвободного эпигастрального лоскута после селективной десимпатизации осевой вены (3-я группа); 4) изучение венозного оттока в тканях локально перемещенного несвободного эпигастрального лоскута после комбинированной десимпатизации всей сосудистой ножки лоскута (4-я группа); 5) изучение венозного оттока в тканях свободного реперфузированного эпигастрального лоскута, поднятого и включенного в кровоток по методу P. van der Sloot (2002) (5-я группа) (рис. 2).

Рис. 1. Этапы перемещения несвободного эпигастрального лоскута.

а — подъем лоскута (I этап); б — разворот лоскута в медиальную сторону на 90° (II этап).

Рис. 2. Схема моделирования свободного эпигастрального лоскута по P. van der Sloot (2002).

а — вид до пересадки; б — вид после микрохирургического этапа.

В качестве контроля использовали кожу эпигастральной области 10 белых крыс.

Выбор эпигастрального кожно-фасциального лоскута для экспериментальных исследований был обусловлен следующими его преимуществами: тонкостью; тем, что в его сосудистой ножке вены представлены только одной бесклапанной осевой веной; тем, что ветви осевой артерии и осевой вены расположены субдермально в одной плоскости; наличием обилия артериоло-венулярных анастомозов в коже.

Методы исследования. С целью изучения реакции венозного русла кожно-фасциального лоскута в ответ на различные воздействия на сосудистую ножку использовали стандартно выкроенные эпигастральные лоскуты (2×3 см) у половозрелых белых крыс обоих полов. В разные сроки после пересадки лоскутов (3, 7, 14-е сутки) ретроградно через бедренную вену под давлением 60—70 мм рт.ст. заполняли вены лоскута синей массой Героты. Далее лоскуты с прокрашенным венозным руслом просветляли по способу В. Шпальтегольца (1921) в модификации Д.А. Жданова (1943). Затем производили препаровку и изготовление микроанатомических и гистологических препаратов.

Для исследования тканевых реакций в коже лоскутов в разные сроки после пересадки лоскута забирали фрагменты кожи из 3 точек: центральной, периферической и в месте входа сосудистой ножки в лоскут. Полученный материал фиксировали в 12% растворе нейтрального формалина и жидкости Карнуа, после чего выполняли заливку в парафин. Депарафинизированные гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Для получения полутонких срезов материал фиксировали в 2,5% глутаральдегиде, забуференном на 0,2 М какодилатном буфере (pH 7,2) с постфиксацией в 1% растворе четырехокиси осмия и заливкой в аралдит. Срезы, полученные на ультратоме LKB-III, окрашивали толуидиновым синим.

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью программ Statistica 7.0 for Windows и SPSS Statistics 17.0 (коэффициент корреляции Спирмена). Достоверность различий качественных признаков определяли с помощью точного критерия Фишера.

Работу по моделированию, анимации и визуализации проводили в программном обеспечении Blender v. 2,79 с открытыми исходными кодами. Геометрическую форму сосуда создавали с помощью упрощенной низкополигональной заготовки, в которой затем была указана острота граней. Вся заготовка была подвергнута сглаживанию по методу Catmull—Clark (модификатора Subsurf). Венулы создавали на основе упрощенной геометрии из одних лишь ребер (без граней), к которым затем применяли модификатор Skin. Анимация подвижности стенок сосудов (мышечных сокращений) была достигнута с помощью геометрического модификатора Wave. Движения стенки денервированной части сосуда в фазу диастолы (до микрососудистого шва) анимировали с использованием геометрического модификатора Displace и динамической карты смещения. Дополнительно и синхронно с движением стенки вены получали трансформацию (уменьшение — увеличение) эмиттера эритроцитов, формирующую волну плотности эритроцитов. Моделирование потока эритроцитов проводили на основе встроенной в Blender системы симуляции тока жидкости Particle System Fluid.

Математическая постановка задачи. Общий массовый баланс для каждой фазы (k=1 для плазмы и k=2 для эритроцитов) описывается уравнениями:

,

где ρ — плотность, ε_k — объемная доля k-й фракции, t — время, — скорость. Кроме того, сумма объемных долей фракций каждой фазы должна быть равна единице:

,

где np — общее количество фаз. Объем одной фракции не может быть занят другой фракцией.

Уравнение импульса для каждой из фаз запишется в виде:

,

где p — давление, — тензор вязких напряжений, — ускорение силы тяжести, — вектор внешних сил. В силе межфазного взаимодействия k и l представляют коэффициенты, соответствующие плазме и красным кровяным тельцам, β_ki — коэффициент взаимодействия моментов движения фаз.

Реологическая модель крови. Построение реологической модели крови — основная задача при моделировании в гемодинамике. Неньютоновская модель напряжений в состоянии описать течение плотной суспензии с большим количеством включений. В нашей модели безразмерная относительная вязкость смеси η зависит от сдвигового напряжения и уровня гематокрита, как это было предложено в модели Динга (Ding). Безразмерная относительная вязкость смеси может быть вычислена из экспериментальных реологических данных [11]:

,

где m, λ, n — модельные константы, определенные ниже.

Скорость деформации: .

Безразмерная величина скорости деформации имеет вид: .

Интерпретацию результатов экспериментов проводили с учетом морфофункциональных особенностей аксиальных сосудов эпигастрального лоскута у крыс: 1) сосудистая ножка эпигастрального лоскута представлена артерией и только одной веной, расположенными в общем фасциальном футляре — сосудистом влагалище; 2) осевая вена эпигастрального лоскута относится к венам мышечного типа со слабым развитием мышечных элементов в среднем слое стенки; 3) стенка осевой вены в сосудистой ножке в отличие от артерии кровоснабжается только из одного источника — vasa vasorum externa, отходящих от рядом расположенной осевой артерии; 4) в осевой вене эпигастрального лоскута нет клапанов; 5) перивенозное нервное сплетение осевой вены находится в тесных анатомических отношениях с vasa vasorum externum; 6) передаточная пульсация от эпигастральной артерии (осевой артерии мышечного типа) участвует в обеспечении двигательной активности тесно прилежащей к ней осевой эпигастральной вены.

Результаты

На препаратах кожи в области подъема эпигастрального лоскута было хорошо выраженное венозное русло. Венозные сосуды, непосредственно формирующие аксиальную вену будущего лоскута, имели слегка извитой ход с наружным диаметром 67,7 [57,4; 70,1] мкм (рис. 3).

Рис. 3. Венозное русло кожи в месте разметки эпигастрального лоскута.

Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

1-я группа (с интактной сосудистой ножкой). На 3-и сутки после операции ретроградно заполненные красителем вены на периферии лоскута были расположены хаотично. В центральной части лоскута — упорядочены, расширены, извиты; микроциркуляторное русло в дерме не прокрашивалось (рис. 4). К 5-м суткам после операции по всей площади лоскута была хорошо выражена сеть разнокалиберных анастомозов между венозными сосудами, для которых характерна повышенная извитость.

Рис. 4. Венозное русло центральной части перемещенного несвободного эпигастрального лоскута (с необработанной сосудистой ножкой), 3-и сутки после операции.

В центре лоскута расширенная аксиальная вена после слияния двух извитых венозных сосудов. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

На 7-е сутки в центральной части лоскута венозные сосуды расширены, прокрашивалось микроциркуляторное русло. К 14-м суткам в центральной части лоскута венозные сосуды, непосредственно формирующие аксиальную вену сосудистой ножки, были прямолинейными, микроциркуляторное русло хорошо прокрашивалось (рис. 5).

Рис. 5. Венозное русло центральной части перемещенного несвободного эпигастрального лоскута (с необработанной сосудистой ножкой), 14-е сутки после операции.

В центре лоскута расширенные главные притоки аксиальной вены. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

При морфометрии внутрилоскутных венозных сосудов локально перемещенных несвободных эпигастральных лоскутов с интактной сосудистой ножкой было отмечено уменьшение их диаметра в первые 3 сут после операции с дальнейшим достоверным увеличением их диаметра (p<0,05). Тенденция к увеличению диаметра вен сохранялась вплоть до 14-х суток после операции (см. таблицу).

Диаметр осевых артерий и вен (мкм) эпигастрального лоскута после его транспозиции с интактной сосудистой ножкой, Me [Q₂₅; Q₇₅]

Примечание. Различия достоверны (p<0,05) при сравнении: ^ — с 3-ми сутками; # — с 7-ми сутками; † — с 14-ми сутками; * — с контролем.

В коже периферической части лоскута на 3-и сутки после операции отмечались слабая выраженность сосочкового слоя и наличие разной толщины коллагеновых волокон, имеющих хаотичное расположение. Наблюдалось небольшое количество эластических волокон. Клеточный состав был представлен фибробластами различной степени зрелости и небольшим количеством малодифференцированных клеток. В коже лоскута на ранних сроках (до 7-х суток) была выражена лимфоцитарно-гистиоцитарная инфильтрация. К 14-м суткам в дерме лоскута сохранялись явления отека и венозного полнокровия на фоне дилатированных венозных сосудов. В просвете ряда венозных сосудов визуализировались форменные элементы крови и сладж-комплексы эритроцитов (рис. 6).

Рис. 6. Дерма несвободного эпигастрального лоскута (с необработанной сосудистой ножкой), 14-е сутки после операции.

В просвете вен видны сладж-комплексы. Окраска толуидиновым синим. Ув. ×900.

2-я группа (десимпатизация осевой артерии). После ретроградной наливки венозных сосудов эпигастрального лоскута через аксиальную вену сосудистой ножки на 3-и сутки после операции в центральной зоне лоскута четко визуализировалось большое количество вен с извитым ходом и небольшой дилатацией. Микроциркуляторное русло прокрашивалось слабо (рис. 7). На 5-е сутки после операции прокрашивание микроциркуляторного звена оставалось слабым. Ветви аксиальной вены оставались умеренно расширенными.

Рис. 7. Венозное русло кожи несвободного эпигастрального лоскута после периартериальной симпатэктомии сосудистой ножки, 3-и сутки после операции.

В центральной части лоскута четко визуализируются извитые и расширенные венозные сосуды. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

На 7-е сутки в центральных отделах лоскута хорошо визуализировались анастомозы между крупными венозными ветвями. По всей площади кожи лоскута наблюдалось равномерно выраженное прокрашенное микроциркуляторное русло. К 14-м суткам в коже центральной части перемещенного несвободного эпигастрального лоскута на фоне хорошо прокрашенного микроциркуляторного русла ветви аксиальной вены оставались расширенными и чрезвычайно извитыми (рис. 8).

Рис. 8. Венозное русло кожи центральной части несвободного эпигастрального лоскута после периартериальной симпатэктомии сосудистой ножки, 14-е сутки после операции.

В центре лоскута расширенные и извитые ветви аксиальной вены. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

Динамика изменения диаметра основных ветвей осевой вены эпигастрального лоскута после периартериальной симпатэктомии осевой артерии характеризовалась начальным небольшим дилатированием (3-и сутки после операции) с дальнейшим статистически значимым увеличением их диаметра (p<0,05) вплоть до 14-х суток (см. таблицу).

На 3-и сутки в коже наблюдалось частичное нарушение архитектоники ее слоев: сосочковый слой невыражен, эластических волокон было мало. Такая картина прослеживалась вплоть до 14-х суток. В лоскуте имелись выраженные явления тканевого отека и венозного полнокровия, в просвете ряда венозных сосудов дермы лоскута визуализировались форменные элементы крови и сладж-комплексы (рис. 9).

Рис. 9. Вена сетчатого слоя дермы несвободного пахового лоскута с периартериальной симпатэктомией сосудистой ножкой, 14-е сутки после операции.

В просвете вены сладж-комплексы эритроцитов (указаны стрелкой). Окраска толуидиновым синим. Ув. ×900.

3-я группа (десимпатизация осевой вены). На 3-и сутки после перемещения в центральной части несвободного эпигастрального лоскута основные ветви, формирующие аксиальную вену, были расширены и имели извитой ход (рис. 10), микроциркуляторное звено не прокрашивалось. На 7-е сутки после операции после ретроградной наливки венозного русла отмечалось слабое прокрашивание микроциркуляторного русла. Венозное русло лоскута было представлено дилатированными сосудами разного калибра.

Рис. 10. Венозное русло кожи центральной части несвободного эпигастрального лоскута после перивенозной симпатэктомии v. epigastrica superficialis, 3-и сутки после операции.

В центре лоскута извитые и дилатированные венозные сосуды. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

На 14-е сутки в коже лоскутов сохранялась дилатация главных притоков аксиальной вены (рис. 11). Динамика изменения диаметра главных притоков осевой вены после перивенозной симпатэктомии характеризовалась ранним статистически значимым его увеличением (p<0,05) начиная с 3-х суток после операции. Явления вазодилатации сохранялись вплоть до 14-х суток (см. таблицу).

Рис. 11. Венозное русло кожи центральной части несвободного эпигастрального лоскута после перивенозной симпатэктомии v. epigastrica superficialis, 14-е сутки после операции.

В центре лоскута визуализируются дилатированные ветви аксиальных сосудов. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

В собственно коже лоскута в ранний послеоперационный период (до 5-х суток) наблюдали дезориентацию коллагеновых волокон, сглаженность сосочкового слоя, наличие небольшого количества эластических волокон. Видны очаги скопления гистиоцитов и лейкоцитов в сосочковом слое дермы, а также явления отека и венозного полнокровия с расширением большинства венозных и лимфатических сосудов. В просвете венозных сосудов видны форменные элементы крови и сладж-комплексы эритроцитов (рис. 12).

Рис. 12. Сосочковый слой дермы несвободного эпигастрального лоскута после перивенозной симпатэктомии v. epigastrica superficialis, 7-е сутки после операции.

Явления застоя в венозном русле: сладж-комплексы в просвете вены. Окраска толуидиновым синим. Ув. ×900.

4-я группа (одновременная десимпатизация осевых артерии и вены). В коже центральной части лоскута на 3-и сутки послеоперационного периода отмечались дилатация и извитость основных ветвей аксиальной вены; сосуды микроциркуляторного русла прокрашивались слабо. В периферической части лоскута располагались разнокалиберные венозные сосуды (рис. 13).

Рис. 13. Венозное русло кожи центральной части несвободного эпигастрального лоскута после симпатэктомии a. et v. epigastrica superficialis, 3-и сутки после операции.

Расширенные ветви аксиальных вен. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

На 7-е и 14-е сутки после операции по всей площади кожи эпигастрального лоскута микроциркуляторное сосудистое русло было хорошо прокрашено. Притоки аксиальной вены были дилатированы. В периферической части лоскута визуализировалось хорошо прокрашенное венозное русло с развитой системой межвенозного анастомозирования (рис. 14).

Рис. 14. Венозное русло кожи центральной части несвободного эпигастрального лоскута после симпатэктомии a. et v. epigastrica superficialis, 14-е сутки после операции.

Прямолинейный ход ветвей аксиальных сосудов. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

Динамика изменения диаметра основных ветвей осевой вены эпигастральных лоскутов после одновременной симпатэктомии a. et v. epigastrica superficialis характеризовалась уменьшением диаметра основных притоков аксиальной вены в течение первых 3 сут после операции, затем отмечалось статистически значимое увеличение их диаметра (p<0,05). Явления вазодилатации сохранялись вплоть до 14-х суток (см. таблицу).

В дерме лоскутов на 3-и сутки после операции наблюдалось отсутствие четкой архитектоники: слои были невыражены, с наличием хаотичного расположения коллагеновых волокон. В глубоких слоях дермы наблюдалась очаговая лейкоцитарно-гистиоцитарная инфильтрация. По всей территории лоскута отмечались выраженные явления отека, дилатированные сосуды с наличием в их просвете сладж-комплексов. Признаки отека и воспаления сохранялись на протяжении всего послеоперационного периода и полностью купировались только к 14-м суткам (рис. 15).

Рис. 15. Сетчатый слой дермы несвободного эпигастрального лоскута после симпатэктомии a. et v. epigastrica superficialis, 14-е сутки после операции.

В просвете расширенной полнокровной вены видны многочисленные форменные элементы крови. Окраска толуидиновым синим. Ув. ×900.

5-я группа (свободный реперфузируемый лоскут). После ретроградного заполнения красителем венозного русла реперфузируемых свободных лоскутов уже на 3-и сутки после операции в лоскуте преобладали дилатированные венозные сосуды среднего калибра — основные притоки аксиальной вены, имеющие выраженный извитой характер с большим количеством межсосудистых анастомозов. Микроциркуляторное русло прокрашивалось слабо (рис. 16).

Рис. 16. Венозное русло свободного эпигастрального лоскута, 3-и сутки после операции.

В центре лоскута резко расширенная аксиальная вена. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

Данная картина сосудистых реакций (расширенные и извитые основные притоки аксиальной вены, слабопрокрашенные сосуды микроциркуляторного русла) сохранялась в коже свободного реперфузированного эпигастрального лоскута вплоть до 14-х суток после операции (рис. 17). При анализе динамики изменения диаметра ветвей осевой вены свободных эпигастральных лоскутов отмечалось его уменьшение в первые 3 сут после операции, которое затем сменялось статистически значимой вазодилатацией (p<0,05). Явления вазодилатации сохранялись вплоть до 14-х суток (см. таблицу).

Рис. 17. Венозное русло свободного эпигастрального лоскута, 14-е сутки после операции.

В центре лоскута располагается расширенная и извитая аксиальная вена. Инъекция синей массой Героты. Ув. ×16.

На ранних сроках после операции в дерме реперфузированного лоскута визуализировали дезориентацию ее слоев, сглаженность сосочкового слоя и наличие разной толщины хаотично расположенных коллагеновых волокон. Эластические волокна практически не определялись. Клеточный состав в дерме пересаженного свободного лоскута был представлен фибробластами разной степени зрелости и малодифференцированными клетками. На 3-и сутки после оперативного вмешательства во всех зонах лоскута было зафиксировано наличие тканевого отека и венозного полнокровия; артериальные и венозные сосуды были расширены. Явления тканевого отека и венозного полнокровия сохранялись вплоть до 7-х суток после операции. Визуализировались сладж-комплексы эритроцитов в просвете сосудов свободного эпигастрального лоскута и малое количество кровеносных капилляров во всех отделах лоскута (рис. 18).

Рис. 18. Свободный эпигастральный лоскут, 7-е сутки после операции.

Форменные элементы крови (сладж-комплексы) в просвете венулы. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. ×300.

Таким образом, экспериментальные исследования показали высокую чувствительность венозного русла эпигастрального лоскута к любым оперативным вмешательствам, начиная с обычного этапа выделения лоскута из структуры соответствующего ангиосома (группа без обработки сосудистой ножки). Хирургическое воздействие на сосудистую ножку эпигастрального лоскута (различные варианты десимпатизации осевых сосудов), а тем более пересечение сосудистой ножки с последующим восстановлением кровотока в лоскуте сопровождается яркими сосудистыми реакциями как в венозном, так и в микроциркуляторном русле.

Неожиданной была ранняя реакция венозного русла лоскута в ответ на селективную симпатэктомию осевой артерии в сосудистой ножке в виде постоянно нарастающего к 14-м суткам увеличения диаметра (дилатирования) извитых внутрилоскутных вен. Такая же динамика была характерна и для микроциркуляторного русла: от слабо- (3-и сутки) до хорошо прокрашенного (к 14-м суткам) микроциркуляторного русла.

Реакция венозного русла лоскута в ответ на селективную симпатэктомию осевой вены сосудистой ножки специфическая: ранняя и значительная дилатация извитых вен, которая сохранялась до 14-х суток наблюдения. Микроциркуляторное русло до 3-х суток не прокрашивалось, и только к 7-м суткам появлялось слабое его прокрашивание, которое нарастало к 14-м суткам.

Реакция венозного русла лоскута в ответ на одновременную симпатэктомию артерии и вены сосудистой ножки не является механической суммацией тех сосудистых реакций, которые были получены после селективной симпатэктомии отдельно артерии и отдельно вены. Эта реакция была двухфазной: сначала уменьшение диаметра притоков осевых вен в первые 3 сут, а затем достоверное увеличение их диаметра вплоть до 14-х суток наблюдения. Микроциркуляторное русло — от слабопрокрашенного (3-и сутки), до хорошо прокрашенного (на 7—14-е сутки).

Реакция венозного русла свободного (денервированного) эпигастрального лоскута после реперфузии свободного лоскута отличается от реакции венозного русла в несвободном эпигастральном лоскуте, в котором оба сосуда в его ножке подверглись одновременной полной хирургической десимпатизации. В свободном лоскуте (первичная ишемия 60—90 мин) она характеризовалась ранней дилатацией извитых венозных сосудов с большим количеством межсосудистых анастомозов. При этом микроциркуляторное русло за весь период наблюдений было слабопрокрашенным.

При интерпретации полученных в настоящем исследовании данных о состоянии венозного и микроциркуляторного русла в тканях эпигастрального лоскута исходили из того, что увеличение диаметра и наличие извитости притоков бесклапанной аксиальной вены свидетельствуют об увеличении емкости венозного русла и замедлении кровотока в нем. Прокрашивание (разной степени) микроциркуляторного русла характеризует величину венозной гипертензии в системе бесклапанной осевой вены. Полученные гистологические данные подтверждают такую интерпретацию, поскольку тканевый отек и сладж эритроцитов — это главные индикаторы нарушения периферической гемодинамики в тканях в связи с наличием венозного застоя (гипертензии) и нарушением ламинарного тока крови в денервированном венозном русле.

На основе полученных в настоящем исследовании результатов при изучении венозного русла в реперфузированном эпигастральном лоскуте, а также ранее полученных данных по особенностям артериальной перфузии свободных лоскутов, по математическому моделированию биомеханики сердечно-сосудистой системы впервые удалось осуществить компьютерную анимацию артериального притока и венозного оттока из реперфузированного осевого кожно-фасциального (эпигастрального) лоскута (рис. 19). Артериальный приток по осевой артерии свободного лоскута (после микрососудистого шва) происходит при отсутствии кардиосинхронизации ее двигательной активности. Это сопровождается нарушением нейрогенного механизма открытия артериол, регулирующих капиллярную перфузию тканей лоскута, и нарушением реологических свойств крови. В связи с этим кровоток по осевой артерии лоскута идет с нарушением ламинарности в зоне и за линией сосудистого анастомоза, а также уменьшением скорости движения эритроцитов (в норме 0,5—1,0 мм/с). Венозный отток из реперфузированного лоскута осуществляется на фоне дилатации притоков осевой вены лоскута, переполнения кровью просвета венозных сосудов лоскута, замедления тока венозной крови и наличия сладж-комплексов эритроцитов в просвете венул и притоков осевой вены даже на 7—14-е сутки после операции.

Рис. 19. Компьютерное моделирование и анимация венозного кровотока в реперфузируемом кожно-фасциальном лоскуте.

Просмотр анимации возможен по QR-коду, расположенному ниже рисунка.

Обсуждение

В последние годы физиологи большое внимание стали уделять изучению роли сердечного выброса в перфузии периферического сосудистого русла, а также роли периферического сосудистого русла в регуляции основных параметров кровообращения. Эти данные имеют чрезвычайно важнее значение для врачей-анестезиологов, которые все больше стали осознавать свою роль клинических фармакологов в улучшении результатов пересадки свободных лоскутов. В норме общее сосудистое сопротивление между сосудами большого круга кровообращения распределяется следующим образом: 18% приходится на эластические сосуды, т.е. на артерии крупного калибра; 50% — на артерии мышечного типа, т.е. среднего калибра и артериолы; 25% — на капилляры; 4% — на собирательные венулы диаметром >50 мкм; 3% — на другие вены всех калибров. Периферическое сосудистое сопротивление в тканях, обусловленное трением клеток о стенку сосудов и друг о друга (вязкостью), резко возрастает в денервированных сосудах реперфузированных лоскутов. Между тем до сих пор нет эффективного анестезиологического пособия для уменьшения периферического сосудистого сопротивления в свободных лоскутах, обусловленного сосредоточением в них денервированных сосудов. Основная масса этих сосудов в свободных лоскутах (артерии и вены среднего калибра, артериолы и собирательные венулы диаметром >50 мкм) потеряли нейрогенный контроль своей резистивной функции. Сохраняются лишь местные эндотелиальные и гуморальные механизмы регуляции резистивной функции. Эти нарушения двигательной активности сосудов приводят к увеличению периферического сосудистого сопротивления и нарушениям реологических свойств крови в сосудах пересаженного лоскута. В свободном лоскуте резко возрастает периферическое сосудистое сопротивление как в сосудах, приносящих кровь, так и в отводящих сосудах. В сосудах, приносящих кровь, это вызвано нарушением механизма открытия артериол и соответственно уменьшением капиллярной перфузии тканей лоскута, а также нарушением ламинарного артериального тока крови в зоне и за линией сосудистого анастомоза. В сосудах, отводящих кровь, например в венулах и венах, гемодинамические условия существенно отличаются от таковых в артериях и артериолах. После слияния посткапилляров формируются собирательные венулы (диаметром >50 мкм), которые обладают в норме резистивной функцией, лежащей в основе дренирующей функции из многочисленных безмышечных посткапиллярных венул. В норме средняя линейная скорость кровотока в собирательных венулах в 6—7 раз превышает скорость кровотока в капиллярах: в венулах — 0,3—1,0 см/с, в капиллярах — 0,05—0,07 см/с. Денервация венозной стенки приводит к увеличению поперечного сечения, а значит, и емкости венозного русла на 20% со значительным уменьшением линейной скорости кровотока в венах [12—14].

Данная информация является базовой при обсуждении проблем, касающихся восстановления адекватного венозного дренажа из пересаживаемых в свободном варианте комплексов тканей. В настоящее время они часто используются для закрытия обширных дефектов головы и шеи, верхних и нижних конечностей и др. В перечне этих проблем наиболее актуальными считаются: 1) оценка состояния венозного русла в свободном аутотрансплантате; 2) выбор реципиентных вен; 3) дизайн формируемого сосудистого анастомоза между донорской и реципиентной венами; 4) профилактика венозных анастомотических тромбозов.

Данные о состоянии венозного русла в свободном (реперфузированном) эпигастральном лоскуте, полученные в настоящем исследовании в экспериментальных условиях, являются оригинальными: было выявлено преобладание дилатированных венозных сосудов среднего калибра, имеющих выраженный извитой характер с большим количеством межсосудистых анастомозов, а также доказано наличие достоверного увеличения диаметра венозных сосудов в тканях лоскута. Примечательно, что в венозном русле реперфузированного лоскута изначально создаются предрасполагающие к тромбозу факторы, а именно прерванный кровоток в период первичной ишемии лоскута. В денервированных донорских венах нарушается ламинарный ток крови (сладж-комплексы эритроцитов), повышается периферическое сосудистое сопротивление, уменьшается линейная скорость кровотока. Все это приводит к замедлению венозного оттока из лоскута и соответственно венозному полнокровию после реперфузии [15, 16]. Быстрое заполнение венозного русла после запуска кровотока в лоскуте может свидетельствовать о блоке микроциркуляторного русла и интенсивном артериоло-венулярном шунтировании.

Выбор реципиентных вен — это не только сугубо технический момент оперативного вмешательства, но и физиологический, поскольку для денервированного лоскута будет важна дозированная «присасывающая» функция реципиентной вены. Поэтому особенности физиологии венозного оттока в реципиентных венах представляют большой интерес для специалистов в области реконструктивной микрохирургии.

Венозный отток из области головы, шеи, верхних конечностей осуществляется в систему верхней полой вены через яремные вены (голова, шея) и глубокие и поверхностные вены верхних конечностей. На кровоток в системе верхней полой вены, точнее на приток к правому сердцу, влияют присасывающее действие сердца и дыхательные фазы [12, 17]. Венозное давление во внутренних яремных венах в первой трети фазы вдоха быстро падает до нуля, а затем повышается во второй половине фазы вдоха [17, 18].

Реконструктивным хирургам, занимающимся лечением опухолей головы и шеи, важно обратить внимание как минимум на два обстоятельства:

1) идеальный вариант венозного анастомоза предполагает использование двух реципиентных вен для анастомозирования с двумя комитантными донорскими венами (конец в конец) либо с одной крупной реципиентной веной, диаметр которой в 2 раза превышает диаметр донорской вены (конец в бок) [5, 7];

2) необходимо обратить внимание на своеобразную дыхательную реакцию одной из кандидаток на реципиентную вену в хирургии опухолей головы и шеи — внутренней яремной вены. Венозное давление во внутренних яремных венах в первой трети фазы вдоха быстро падает до нуля, затем повышается во второй половине фазы вдоха.

Особенностью физиологии венозного оттока от нижних конечностей является большая подверженность их емкостных сосудов депонированию крови при ортостатической нагрузке. В горизонтальном положении давление в венах нижних конечностей составляет всего 10—15 мм рт.ст. При переводе пациента в вертикальное положение давление в венах дистальных отделов нижних конечностей возрастает до 85—100 мм рт.ст. в зависимости от его роста. Это касается в одинаковой степени как поверхностных, так и глубоких вен нижних конечностей. Однако депонирование крови в силу анатомических особенностей венозного русла нижних конечностей происходит не в поверхностных, а в глубоких венах (плюс 300—400 мл) голени, в основном в венозных синусах икроножных мышц [17]. Для поддержания позы (вертикального положения тела человека) необходимо постоянное напряжение скелетной мускулатуры нижних конечностей, которое сопровождается увеличением внутримышечного давления на 50—60 мм рт.ст. Этого вполне достаточно для ограничения растяжимости вен и предотвращения ортостатических нарушений. Однако гораздо большее значение для венозного возврата и притока венозной крови к сердцу имеет активная работа мышечно-венозной помпы при ходьбе [19]. Существенное влияние на венозный отток из нижних конечностей оказывают дыхательные движения — фаза вдоха, и в меньшей степени — присасывающие силы, возникающие при сокращении правого предсердия [12, 17].

Реконструктивным хирургам, занимающимся травматологией, следует обратить внимание на методы улучшения дренажа из глубоких вен нижних конечностей и соответственно из пересаженных туда свободных лоскутов:

1) интраоперационное использование системы сегментарной перемежающей пневматической компрессии SCD EXPRESS фирмы «Tyco Healthcare/Kendall» (США). Возвышенное положение конечности и дыхательная гимнастика в послеоперационном периоде;

2) эффективное дренирование венозного русла свободных лоскутов, пересаживаемых для ликвидации мягкотканных дефектов нижних конечностей, обеспечивает выполнение двух венозных анастомозов. В этих случаях частота венозных анастомотических тромбозов минимальная [5].

Дизайн формируемого сосудистого анастомоза между донорской и реципиентной венами — это тема, которая стала активно обсуждаться совсем недавно, с 2001 г. [6, 7, 20, 21]. Дизайн венозного анастомоза конец в бок в реконструктивной микрохирургии дефектов нижних конечностей является предпочтительным. Такое заключение было сделано на основе сравнения частоты венозных тромбозов после выполнения венозных анастомозов конец в конец и конец в бок [5]. В 2019 г. впервые была предпринята попытка объективизировать выбор дизайна анастомоза [8] для пациентов, которым закрывали мягкотканные дефекты после удаления злокачественных опухолей головы и шеи (рак полости рта, рак языка). Критериями стали показатели объемного кровотока в донорской вене после подъема лоскута, а также в реципиентной вене, подготовленной к предстоящему анастомозированию. Примечательно, что у одного и того же лоскута, например ALT-лоскутов у разных пациентов, показатели объемного кровотока были разными. Исследователи исходили из того факта, что идеальный сосудистый шов (конгруэнтный), особенно на венах, невозможен. На тонкостенных венах сосудистый шов в обязательном порядке будет деформировать стенку вены в зоне анастомоза, влияя негативным образом на ток крови, создавая зону рециркуляции («завихрения») в зоне анастомоза. Было доказано, что выбор дизайна венозного анастомоза зависит не столько от диаметра просвета донорского сосуда или толщины его стенки, сколько от величины объемного кровотока в нем. С помощью технологии цифровой симуляции удалось доказать, что зона рециркуляции потока крови в области сосудистого анастомоза конец в конец отсутствует при низкой объемной скорости тока крови, т.е. когда в донорской вене объемный кровоток составлял в среднем 4,2 мл/мин, в реципиентной он был 6,0 мл/мин. При высокой объемной скорости тока крови в донорской вене ALT-лоскута (до 24 мл/мин) анастомоз конец в конец с реципиентной локальной веной (верхней щитовидной) сопровождался появлением зоны рециркуляции в области сосудистого анастомоза. В этом случае предпочтительно выполнение анастомоза конец в бок с внутренней яремной веной, где объемная скорость кровотока составляет в среднем 400 мл/мин. При этом зоны рециркуляции в области анастомоза с яремной веной не было [8]. В будущем в комплекс мероприятий по профилактике анастомотических венозных тромбозов может войти технология интраоперационной ультрасонографии донорских и реципиентных вен (объемная скорость кровотока), которая позволит принять решение по дизайну формирования микрососудистого анастомоза в каждом отдельном случае.

В настоящее время технические моменты исполнения микрохирургических анастомозов хорошо отработаны, однако частота послеоперационных осложнений после пересадки свободных лоскутов (анастомотические тромбозы) остается высокой. Как всегда, преобладают венозные тромбозы. Считается, что медикаментозная антитромботическая профилактика обязательна в реконструктивной микрохирургии и должна начинаться на раннем послеоперационном этапе. К сожалению, надежды на эффективную тромбопрофилактику аспирином не оправдались [22]. Что касается антикоагулянтной терапии с блокадой агрегации тромбоцитов и ингибированием действия тромбина гепарином, то она должна применяться индивидуально [23]. Базой при разработке Консенсуса профилактики тромбозов в реконструктивной микрохирургии должен быть не только опыт послеоперационной лекарственной терапии, но и фундаментальные патофизиологические и патоморфологические данные состояния артериального, венозного и микроциркуляторного русел в свободных лоскутах. Они несколько различаются в сосудах, приносящих и отводящих кровь [15]. По современным представлениям, в местной регуляции кровотока денервированного лоскута принимают участие гуморальные субстанции, высвобождаемые из сосудистого эндотелия в ответ на первичную ишемию, а также клеточные элементы крови — эритроциты, тромбоциты, нейтрофилы [24]. Принимая во внимание вышеприведенные данные, становятся понятными различия в тромбах: в артериях — «белый тромб» из тромбоцитов и лейкоцитов, в венах — «красный тромб» из клеток крови и фибрина. Сладж эритроцитов в венозном русле пересаженных лоскутов связан с изменениями реологических свойств крови (текучести, вязкости), обусловленными повышением периферического сосудистого сопротивления и нарушениями ламинарного тока крови в осевых сосудах.

В 2008 г. был принят Консенсус по профилактике венозных тромбозов, который получил название Virchow’s triad в честь знаменитого немецкого патолога XIX века, занимавшегося изучением патанатомии тромбоэмболии легочной артерии. Сначала триада Вирхова включала прерванный кровоток, повреждение стенки сосуда и окружающих его тканей, повышенную свертываемость крови. Последняя версия триады следующая: stasis of the blood flow, endothelial injury, hypercoagulability. Вся триада Вирхова представлена в случаях пересадок свободных лоскутов, сосудистый кровоток в которых автономен. По данным многоканальной лазерной допплеровской флоуметрии, после эпидуральной анестезии в коже свободных лоскутов был зафиксирован a steal phenomenon — «феномен обкрадывания кровотока», который проявлялся снижением кровотока в лоскутах на 20—30% (p<0,05), происходящим на фоне отсутствия сосудистых реакций в интактной коже и мышцах вокруг пересаженного лоскута [25].

Заключение

Потеря реперфузированного свободного лоскута — большая трагедия для пациента и разочарование лечащего врача в связи с отсутствием результата хирургического лечения. Для лечебного учреждения — это значительные финансовые издержки. Борьба за жизнеспособность пересаживаемого свободного лоскута начинается на интраоперационном этапе, где большую роль отводят врачам-анестезиологам. Перечень анестезиологических пособий стандартен: эффективная аналгезия, поддержание нормальной температуры тела пациента, обеспечение хорошего перфузионного давления — высокого сердечного выброса (систолическое давление выше 100 мм рт.ст.) и низкого системного сосудистого сопротивления для предотвращения либо уменьшения периферической вазоконстрикции в лоскуте, легкой гемодилюции со значением гематокрита 30—35% для улучшения микроциркуляции в нем. К сожалению, эти пособия проводятся без учета того факта, что реперфузированный свободный лоскут автономен в части нервной регуляции кровотока в нем, он нечувствителен, венозное русло в нем парализовано, артериальное русло отвечает на пульсовую волну, однако потеря нейрогенного контроля базального тонуса артерий дистальнее сосудистого шва (при сохранении эндотелиального и миогенного) сопровождается нарушением механизма открытия артериол в ответ на сокращение левого желудочка сердца. Это приводит к уменьшению капиллярной перфузии тканей реперфузированного лоскута. В реперфузируемом лоскуте повышается периферическое сосудистое сопротивление, развиваются венозное полнокровие и тканевый отек; сладж-комплексы эритроцитов в венулах и венах наблюдаются даже на 7—14-е сутки после операции. Данные обстоятельства требуют уточнений общепринятого стандарта интраоперационного ведения «микрохирургических» пациентов. Что касается профилактики анастомотических венозных тромбозов, то она, по нашему мнению, должна предполагать исполнение требований Консенсуса по профилактике тромбозов, коррекцию реологических расстройств крови, индивидуальный подход к выбору дизайна микрососудистого венозного анастомоза (конец в конец, конец в бок), исходя из цифр объемного кровотока.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.