周圍神經不等徑小間隙套接吻合后儲備功能的實驗研究

劉 燕,欒志勇,劉 飆,張獻宇,尹維田

（吉林大學中日聯誼醫院手外科,吉林長春 130021）

盡管外周神經修復技術日益提高,但臨床上,神經的恢復療效仍不令人滿意[1]。尤其是臂叢神經的根性撕脫傷,可供移位的近端動力源神經很少,如何用細小的神經完成與粗大神經之間有效的神經傳導功能,從而增加動力神經源,成為近代周圍神經工作者研究的重點。本實驗研究,通過周圍神經不等徑吻合后,神經再生后實驗動物的行為學特征,靶肌肉形態學和神經電生理學特征等證據,證明再生的神經具有傳導功能,能夠恢復靶器官的功能,從而解決周圍神經修復動力源不足的難題。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及主要實驗儀器 健康雌性Wistar大鼠90只,體重200-250 g,由吉林大學實驗動物中心提供。實驗儀器包括:MedtronicKeypoint肌電圖儀,Lecia解剖顯微鏡,顯微器械,顯微鏡等。

1.2 動物模型 10只大鼠切取其主動脈作為套接動脈的供體,其余80只大鼠隨機分成4組,每組20只,同條件飼養。1%氯胺酮40mg/kg腹腔注射麻醉下,俯臥,雙下肢外展固定在動物定位架上,常規消毒。在無菌條件下取右側大腿后部切口,沿著股后外側肌間隙分離,顯露坐骨神經。①對照組（A）:僅手術顯露坐骨神經。②等直徑直接外膜吻合組（B）:于梨狀肌下孔以遠1.5 cm水平切斷坐骨神經,10-0顯微縫線直接外膜縫合。③不等徑直接外膜吻合組（C）:相同水平切斷坐骨神經,切除近段腓總神經1 cm,將剩余的神經近端與遠端的正常直徑的坐骨神經以10-0顯微縫線直接外膜縫合。④不等徑小間隙套接吻合組（D）:與C組相同的神經切取方法,采用同種異體大鼠的腹腔動脈作為橋接物套接兩神經斷端,神經的斷端之間留有3mm的間隙。各組動物放回籠中正常飼養。動物模型制作16周后取材。

1.3 觀察指標

1.3.1 一般情況觀察 術后定期觀察大鼠一般狀況、傷口愈合情況、手術側后肢運動情況、有無潰瘍形成,潰瘍愈合的時間。

1.3.2 神經電生理檢查 動物麻醉后,無菌消毒術野,俯臥位分別暴露雙側坐骨神經總干,采用同芯針電極刺入大鼠腓腸肌肌腹內作為記錄電極（M）,以平行刺激電極分別于吻合口近側坐骨結節水平（P）及遠側坐骨神經分支處（D）,給以超強刺激（電流為50mA）誘發出兩個運動電位。動作電位波幅（AMP）及潛伏期由儀器自動顯示,游標卡尺測量并輸入兩刺激電極間距離,儀器自動顯示出運動神經傳導速度（MNCV）。同樣方法檢查左側作正常對照。計算各組運動神經傳導速度恢復比率（MNCV%=右側MNCV/左側MNCV）;波幅恢復比率（AMP%=右側AMP/左側AMP）。

1.3.3 神經支配的肌肉檢測 ①各實驗組小腿三頭肌濕重檢測,計算小腿三頭肌 cuadros指數（TSCI）,即TSCI=小腿三頭肌重量/動物體重×100。②小腿三頭肌組織學觀察,取材的肌肉10%中性甲醛固定。常規石蠟包埋、切片、HE染色,光鏡下觀察小腿三頭肌肌纖維直徑、橫截面積。

1.4 統計學分析 各組數據以mean±SD表示。采用SPSS 13.0統計軟件,t檢驗及單因素方差分析;P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 一般狀態 所有大鼠術后狀態良好,傷口均愈合,無感染。術后動物蘇醒后B,C,D組大鼠術側后肢立即呈跛行,踝下垂。A組大鼠術側后肢行走無明顯變化,術后2周實驗組B,C,D組大鼠術側后肢出現不同程度的潰瘍,各實驗組潰瘍出現的時間,嚴重程度無明顯差異,至取材時潰瘍均愈合。

2.2 神經電生理檢查結果 術后16周,AMP%B組優于D組,具有統計學差異（P＜0.05）,C組與B組,與D組之間統計學差異顯著（P＜0.05）;MNCV%B組與D組無明顯統計學差異（P＞0.1）。C組與B組,與D組之間統計學差異顯著（P＜0.05）

表1 各組電生理檢查參數值（±s±s）指標 A B C D AMP（mV） 實驗側 13.8±1.2 7.4±3.7 6.0±2.9 6.8±4.1對照側 12.3±2.5 10.5±6.2 14.5±7.8 9.8±4.7 AMP% 100.9±24.5% 71.5±5.6%（1） 47.3±4.5.%（1）（2） 69.4±3.1%（1）（5）MNCV（m/s） 實驗側 48.8±11.3 32.7±9.8 25.9±4.3 30.7±10.2對照側 54.2±12.5 51.5±13.3 53.6±6.7 51.5±19.4 MNCV% 96.0±7.6% 63.5±10.2%（1） 48.3±6.5%（1）（2） 59.6±17.1%（1）（4）（5）（1）AMP%,MNCV%B,C,D組與A相比P＜0.05,（2）AMP%,MNCV%C組與B組相比 P＜0.05,（3）AMP%D組與B組相比 P＜0.05,（4）MNCV%D組與B組相比P＞0.1,（5）AMP%,MNCV%D組與C組相比P＜0.05

2.3 神經支配的肌肉檢測 術后16周,小腿三頭肌指數TSCI及小腿三頭肌肌纖維橫截面積C組明顯低于B組（P＜0.05）,D組（P＜0.05）;B組和D組無明顯差異（P＞0.1）,但均小于A組（P＜0.05）。

表2 小腿三頭肌檢測參數值（±s±s）指標 A組 B組 C組 D組TSCI 0.635 3±0.061 5 0.512 3±0.049 5（1） 0.318 1±0.026 4（1）（2） 0.509 4±0.035 9（1）（3）（4）肌纖維橫截面積（μm2） 595.36±26.51 517.92±23.17（1） 412.25±20.86（1）（2） 511.33±25.75（1）（3）（4）（1）B,C,D組與A相比P＜0.05,（2）C組與B組相比 P＜0.05;（3）D組與B組相比P＞0.1,（4）D組與C組相比P＜0.05

3 討論

周圍神經有一定量的功能儲備,當周圍神經叢或神經干部分損傷后,其整體功能可以被部分或全部代償,這種功能儲備的本質上是多元性神經纖維在周圍神經近端相互交叉混合后,功能纖維廣泛支配的結果[2]。但神經完全斷裂以后,近端較細小（神經纖維束少）,與較粗大的（神經纖維束多）神經遠端采用不同的方式吻合修復,神經再生后是否還可以充分發揮儲備功能,代償原有功能呢?

本實驗動物模型C組和D組采用近端為去除腓總神經的坐骨神經,遠端為正常的坐骨神經,兩側斷端不同的吻合方式,并與B組（直接外膜等直徑吻合坐骨神經組）相比較,發現D組各組數據與B組相近,C組神經功能雖然也有恢復,但與B組和D組相比,有明顯的統計學差異。說明①神經斷裂后,近端細小,遠端粗大的神經（在一定范圍內）通過小間隙套接吻合后,近端神經再生出現放大效應,能夠部分或大部分代償遠端原有的功能,與等徑直接外膜吻合療效相近。其功能儲備表現為:神經斷裂、修復后再生過程中,近側斷端的神經纖維發出多個軸芽向遠端靶器官生長,周圍神經再生放大極限的理論值為3.3[3],即單根神經纖維可以放大再生出3-4根側枝纖維。②近端細小神經與遠端較粗大神經用動脈套接,在神經的斷端留有3mm間隙,就完成了神經再生室的制備[4]。再生室有利于神經再生的作用機理考慮為:一方面相對封閉的環境,有利于神經斷端分泌的內源性神經營養因子充分發揮其促進再生的作用,同時減少外源性的成纖維細胞等侵入吻合口;另一方面它可提供神經自然選擇,化學特異選擇的空間,使再生神經的軸突能夠識別遠端神經,并選擇性地朝向相應的靶器官生長,提高神經再生的效率。

綜上所述,我們通過動物實驗證明細小的神經（一定范圍內）能夠發揮儲備功能,修復較粗大的神經,而且再生的周圍神經是成熟的有傳導功能的神經。但修復療效的關鍵在于為神經提供最佳的再生條件。此項研究提供部分實驗數據作為理論依據,為解決周圍神經修復動力源不足提出我們的設想。

[1]HokeA.Mechanismsof disease:what factors limit the successofperipheralnerve regeneration in humans[J].Nature Clin Pract Neurol,2006,2:448.

[2]林浩東,陳德松,方有生,等.臂叢神經根對手指感覺的支配[J].中國修復重建外科雜志,2007,21（6）:604.

[3]Bao Guo Jiang,Xiao Feng Yin,Dian Yin Zhang.Maximum number of collateralsdeveloped by one axon during peripheral nerve regeneration and the influenee of that number on reinnervation effects[J].JEur Neurol,2007,58:12.

[4]尹維田,魏 壯,劉 飆,等.小間隙橋接法和神經外膜吻合法修復周圍神經斷裂的實驗研究[J].吉林大學學報（醫學版）,2005,31:869.