The effect of botulinum toxin B pretreatment of the blood flow in the microvascular anastomosis

Abstract

Many methods have been developed to prevent vessel related complications. Recently, the vasodilating effect of botulinum toxin has been known by affecting the autonomic sympathetic nervous system through selective suppression of sympathetic neurons. In this paper, we study the effects of a ‘preoperative treatment’ using botulinum toxin B that could enhance the velocity and blood flow of vascular pedicles and decrease vascular thrombosis.Ten Sprague-Dawley rats were pretreated with botulinum toxin type B at the perivascular area of the femoral vessel. And, the other side of rats was injected with saline as a control group. After three days, pedicle diameter and the peak mean frequency of blood in the pedicle was measured using laser Doppler flowmetry, and the peak mean blood velocity was calculated. We performed a ‘pedicle division and re-anastomosis’ operation to compare changes in vessel diameter and peak mean blood velocity. Vessel diameter was significantly increased in the botulinum toxin pre-treated group for both veins and arteries. A comparison of the deep femoral vein and artery blood velocities showed that the peak mean velocity was significantly higher in the botox group. The average increase in blood velocity was significantly larger in the experimental group.Botulinum toxin B is helpful for improving free flap survival by decreasing thrombosis through an increase in the blood velocity of the pedicle.;유리 피판 수술은 성형외과 재건 영역에서 중요한 역할을 차지 하고 있다. 최근 유리 피판의 성공률이 높아지고 있으나, 유리 피판 수술이 실패할 경우에 공여부 및 수혜부에 큰 피부 및 연조직 결손을 일으킬 수 있다. 이런 유리 피판의 실패에는 혈관경 관련 요소가 가장 중요한데, 이는 혈관 연축(spasm)과 혈전(thrombosis) 등을 들 수가 있다. 보톡스는 전시냅스의 아세틸 콜린 분비를 억제하여 근육을 마비시켜 임상에서 널리 사용되고 있는 물질이다. 근래에 보톡스의 사용이 늘면서 교감신경계를 억제하여 혈관 확장 작용을 나타내는 기전에 대해 알려지고 있다. 특히 보톡스 B 제형의 경우 확산 능력이 좋고, 짧은 시간에 효능을 나타낼 수 있어 재건 분야에 더 적절할 것으로 판단되어, 이에 본 연구에서는 보톡스 B 제형을 유리 피판 수술 전에 전 처치하여 혈관경에 미치는 영향에 대해 알아보고자 하였다. 10 마리의 백서를 대상으로 무작위 추출을 하여 한측의 서혜부를 실험군으로 반대쪽을 대조군으로 설정한 후, 실험군에는 보톡스 B 제형을 대조군에는 같은 양의 생리식염수를 전처치 하였다. 전처치 3 일 후 서혜부를 절개하여 쥐의 대퇴동맥 줄기를 모두 노출하였고, 각각의 혈관경의 두께, 혈류의 속도 및 혈류량을 측정하였다. 이어, 측정 부위의 혈관경을 분리한 후 미세 혈관 수술을 시행해 재관류를 시켰으며, 동일부위에서 혈관경 두께, 혈류의 속도 및 혈류량을 재 측정하여, 실험군과 대조군에서의 변화량을 분석하였다. 실험군에서 혈관경의 두께가 통계적으로 유의하게 증가한 모습을 볼 수 있었고, 혈류 속도 및 혈류량이 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 혈류 속도 증가는 동맥에서 특히 증가된 양상으로 유리 피판 수술에서 동맥 혈전 생성 시 피판의 괴사가 즉각적으로 발생할 수 있어, 보톡스가 유리 피판 수술 전 전 처치로 특히 효과적인 방법으로 사용될 수 있음을 시사한다. 이는 대부분의 혈관경 혈전이 혈류의 속도와 관련된다는 기존의 학설에 비추어 볼 때 보톡스 전처치를 통하여 혈전의 발생을 줄일 수 있다는 가설을 세워볼 수 있었으며, 보톡스 B 제형은 특히 유리 피판 수술 전 전처치로 시행했을 때 혈관경 관련 합병증을 줄일 수 있는 효과적인 방법으로 생각된다