電針對骶上脊髓損傷大鼠膀胱尿流動力學和逼尿肌肌電圖振幅的影響

呂山河 胡碧濃 黃梓銘 吳霞 張雨辰 許明 鄧石峰 瞿啟叡 艾坤 張泓

〔摘要〕 目的 觀察電針對SD大鼠骶上脊髓損傷后神經源性膀胱尿流動力學以及逼尿肌肌電圖振幅的影響。方法 將36只雌性SD大鼠隨機分成空白組、模型組、治療組，每組12只。治療組和模型組大鼠脊髓橫斷部位為T10節段，在采用Hassan Shaker脊髓橫斷法基礎上加以改良制作全橫斷大鼠模型。脊髓休克期14 d后，給予治療組電針“三陰交”“次髎”“中極”穴，模型組只捆綁不治療，空白組不做任何處理。療程結束后，進行尿流動力學以及逼尿肌肌電圖振幅的測定。結果 與空白組相比，模型組的膀胱漏尿點壓力明顯增高，模型組和治療組的膀胱灌注量明顯增多、膀胱灌注時間明顯增長、膀胱逼尿肌肌電圖振幅明顯降低，差異均有統計學意義（P<0.05）;與模型組相比，治療組的膀胱漏尿點壓力明顯降低、膀胱灌注量明顯減少、膀胱灌注時間明顯縮短、逼尿肌肌電圖振幅明顯增高，差異均有統計學意義（P<0.05）。結論 電針治療可改善大鼠骶上脊髓損傷后神經源性膀胱的尿流動力學，提高逼尿肌肌電圖振幅。

〔關鍵詞〕 脊髓損傷;神經源性膀胱;電針;尿流動力學;逼尿肌;肌電圖

〔中圖分類號〕R245.97 ? ? ? 〔文獻標志碼〕A ? ? ? 〔文章編號〕doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2020.11.012

〔Abstract〕 Objective To observe the effects of electroacupuncture on neurogenic bladder urodynamics and detrusor electromyogram amplitude after suprasacral spinal cord injury in SD rats. Methods Thirty-six female SD rats were randomly divided into a blank group， a model group and a treatment group， with 12 rats in each group. The rats in the treatment group and the model group were modified to make the fully transected rat model based on Hassan Shaker's spinal cord transection method at T10 level of spinal cord. Fourteen days after spinal cord shock， the treatment group was given electroacupuncture at points Sanyinjiao （SP6）， Ciliao （BL32）， and Zhongji （RN3）. The model group was only bound without treatment， and the blank group was not treated. After the treatment， the urodynamic synchronous detrusor electromyogram was measured to observe the effect of electroacupuncture on neurogenic bladder urodynamic and detrusor electromyogram amplitude after supracral spinal cord in SD rats. Results Compared with the blank group， the bladder leak pressure in the model group and the treatment group was significantly increased， and the bladder perfusion volume was significantly increased. The bladder perfusion time was increased significantly， and the electromyogram amplitude of bladder detrusor was decreased significantly. The difference was statistically significant （P<0.05）. Compared with the model group， the pressure of bladder leak point in the treatment group was significantly reduced， and the amount of bladder perfusion was significantly reduced. The bladder perfusion time was significantly shortened， and the electromyogram amplitude of detrusor muscle was significantly increased. The difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion Electroacupuncture can improve the urodynamics of neurogenic bladder and increase the amplitude of detrusor electromyography after suprasacral spinal cord injury in rats.

〔Keywords〕 spinal cord injury; neurogenic bladder; electroacupuncture; urodynamic; detrusor; electromyography

脊髓損傷（spinal cord injury， SCI）主要是由于外傷引起，是臨床神經外科常見的疾病之一。在全部SCI患者中，骶髓以上損傷的患者占比達到80%以上，骶上脊髓損傷（suprasacral spinal cord injury， SSCI）后脊髓結構被破壞，功能會有不同程度的喪失，使損傷平面以下所支配的肢體和內臟出現不同程度的功能障礙[1]，神經源性膀胱（neurogenic bladder， NB）是其主要的并發癥之一。SSCI后，膀胱逼尿肌和尿道括約肌協同失調造成膀胱儲尿排尿困難，膀胱內壓增高，尿液反流，最終導致腎臟損傷，是病人晚期死亡的主要原因[2-3]。目前，臨床上治療NB主要采用保守治療[4]，方法有電針療法、藥物治療、電刺激治療、手法按摩等。以往的臨床和實驗研究均證實，電針在改善SCI所導致的NB方面具有較好的療效[5-10]。本課題擬觀察電針對脊髓T10水平完全橫斷的SD大鼠的膀胱尿流動力學和逼尿肌肌電圖的效應，為電針干預逼尿肌-尿道括約肌協同失調型膀胱提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 ?實驗動物

36只SPF級雌性成年SD大鼠，由湖南中醫藥大學動物實驗中心提供，許可證號為SCXK（湘）2019-0004，合格證號為1107271911006889，體質量在230～250 g之間，分籠飼養于湖南中醫藥大學動物中心實驗室，飼養溫度24～26 ℃，濕度50%～70%。實驗單位使用許可證號為SYXK（湘）2019-0009，倫理證明號為LL2019092303。

1.2 ?主要試劑、藥物和儀器

10%水合氯醛溶液（國藥集團化學試劑有限公司，100 mL），青霉素鈉（華北制藥集團有限責任公司，80萬單位），生理鹽水（哈藥集團有限公司，500 mL），象皮生肌膏（湖南中醫藥大學第一附屬醫院）;苦蘋果防舔防咬噴劑（美國Grannick，236 mL）;導尿管（上海上醫康鴿醫用器材有限責任公司，F3）;針灸針（蘇州天一針灸器械有限公司，0.25 mm×25 mm、0.25 mm×13 mm）;MP-150多通道生理記錄儀（美國BIOPAC公司，MP150-WSW）;雙通道微量注射泵（史密斯醫學儀器有限公司，WZ-50C6）;電針治療儀（蘇州醫療用品廠有限公司，SDZ-V）等。

1.3 ?動物分組

36只大鼠隨機編號，按隨機數字表法隨機分成3組，分別為空白組、模型組、治療組，每組12只。

1.4 ?造模方法及造模后護理

1.4.1 ?手術方法 ?大鼠術前24 h禁食不禁水，并于術前2 h腹腔注射20萬單位青霉素鈉預防感染。用10%水合氯醛300 mg/kg行腹腔麻醉后，大鼠以俯臥位捆綁于鼠板上固定備皮，采用Hassan Shaker 脊髓橫斷法[11]基礎上加以改良制作骶上脊髓損傷模型。脊髓橫斷部位為T10節段，以浮肋連接T13作為骨性標志向上定位T8椎骨以確定T10脊髓階段。確定手術部位后做標記并消毒皮膚，以標記點為中心沿背部正中線做長約3 cm左右的縱向切口，依次切開表皮和皮下筋膜，使用玻璃分針鈍性分離兩側豎脊肌，使棘突和椎板充分暴露。用顯微咬骨器從尾側向頭側咬除T8椎板直至兩側椎弓根充分暴露脊髓，用牙科鉤沿橫斷椎間隙橫向小幅度鉤出脊髓，手術刀切斷脊髓后反復刮掃以確定脊髓完全橫斷，確定無神經纖維殘留，則表明脊髓完全橫斷[12]。由內向外逐層縫合，手術過程要嚴格消毒無菌操作，術后觀察大鼠的生命體征是否平穩。

1.4.2 ?術后護理 ?（1）手術后置于電熱毯上進行體溫控制以防止體溫過低，以肛溫計上升到37 ℃以上為佳，大鼠均單籠飼養。（2）手術后48 h內每12 h腹腔注射青霉素鈉20萬單位以抗炎，48 h后開始每24 h注射1次直至術后第7天。治療前若有大鼠出現血尿、膿尿時，每24 h腹腔注射青霉素鈉（20萬單位/只）以抗炎，直至尿液澄清。每24 h使用碘酒在手術部位及周圍皮膚消毒3次，以防止感染。（3）模型大鼠每8 h（早、中、晚）均用Crede法對大鼠進行人工輔助排尿，注意手法和力度，防止損傷膀胱。密切觀察大鼠的生命體征，每日總飲水量小于30 mL，防止因膀胱大量尿潴留導致腎臟及膀胱壁損傷。（4）用50%乙醇溶液擦拭大鼠的身體（腹部及雙下肢）以防止褥瘡，有褥瘡形成的用象皮生肌膏涂抹以促進傷口愈合。（5）因手術后大鼠的下肢感覺缺失，部分老鼠會出現自噬，將大鼠的下肢涂上苦蘋果防舔防咬噴劑以防止自噬。

1.4.3 ?成模及剔除標準 ?術后第12天對模型大鼠脊髓橫斷情況行Basso Beatlie Bresnahan（BBB）評分[13]來評估大鼠的運動功能。BBB 評分是將動物放入開口盆，輕敲盆壁，使其爬行，觀察動物的臀、膝、踝關節行走、軀干運動及其協調情況。評分由0分至21分，0分為無可見雙后肢活動。分數增加，大鼠軀干及雙后肢運動功能逐漸改善。21分為持續性掌面移動、持續性協調步態、足趾持續抓地、尾巴翹起、軀干穩定、活動過程中身體與主動爪位置始終平行。兩人采用單盲法對評價結果分別進行記錄并整理分析。成模標準[14]：（1）對后肢運動功能的評估：模型大鼠在前肢行走時后肢處于拖動狀態，BBB評分為0分，則認為大鼠模型成功。（2）對膀胱排尿功能的評估：模型大鼠在手術麻醉及脊髓休克期，膀胱脹大處于潴留狀態，需手法輔助排尿。脊髓休克期過后逼尿肌出現無抑制性收縮，膀胱脹大不明顯，且大鼠下腹部及籠內墊料潮濕，則認為大鼠模型成功。剔除標準：模型大鼠中如出現雙后肢自主運動，脊髓休克期后大量尿潴留或自主排尿、自噬或死亡的情況，則不納入實驗研究[15]。

1.5 ?穴位定位和電針方法

1.5.1 ?取穴定位 ?參照“十五”國家規劃統編教材《實驗針灸學》大鼠標準穴位圖譜定位，并模擬人體腧穴骨度分寸法量取次髎、中極和三陰交[16]。

1.5.2 ?電針方法 ?對治療組大鼠于造模后第14天開始電針干預，1次/d，共7次。所有穴位均用直刺，針刺深度：次髎直刺15 mm，中極直刺5 mm，三陰交直刺5 mm。電針刺激參數為疏密波10/50 Hz、電流0.1 mA，強度以肢體輕顫并耐受為度。將大鼠仰臥位固定于鼠板上，各穴均用30號1寸針，進針后接用SDZ-V型華佗牌電針治療儀，中極與三陰交一組（三陰交左右兩穴隔日交替進行），留針時間20 min。仰臥位治療后將大鼠俯臥位固定，次髎穴與大鼠尾根部一組（次髎穴左右兩穴隔日交替進行），重復以上操作。

1.6 ?觀察指標及方法

治療7 d結束后，分別對3組SD大鼠行尿流動力學和逼尿肌EMG同步測量，并記錄相應數據。尿流動力學指標包括漏尿點壓力、灌注量、灌注時間[17]。逼尿肌EMG指標為EMG振幅大小[18]。

1.6.1 ?尿流動力學的測量 ?尿流動力學采用膀胱造瘺法[19]，10%水合氯醛300 mg/kg腹腔注射麻醉后，手法輔助大鼠排尿，仰臥位固定在實驗室操作臺上進行下腹部備皮、皮膚常規消毒。恥骨聯合上前正中線作縱向2 cm切口暴露膀胱，于膀胱穹窿處以頭皮針穿刺進膀胱插入F3導管，2-0絲線繞插管處把膀胱與導管結扎捆綁防止發生滲漏，將膀胱內殘余尿液經F3導管連接注射器全部排出。MP-150測壓管經三通管分別與F3導管和微量注射泵相連，微量注射泵按速度0.1 mL/min用溫度為25～35 ℃的生理鹽水進行灌注。導尿管插入膀胱前與膀胱水平放置，設置MP-150主機壓力基線為零。觀察并電腦記錄膀胱壓力曲線的變化和漏尿情況：大鼠首次出現漏尿時刻的壓力即為漏尿點壓力，此時的時間為灌注時間，灌入膀胱的液體量即為灌注量。

1.6.2 ?逼尿肌肌電圖的測量 ?導尿管接完，在膀胱體的上1/3左右分別用兩根正負極氯化銀的導電針平行刺入兩側逼尿肌表皮，地線針刺入大鼠尾距根部4 cm處，防止電極針刺穿膀胱，每只測量的位置盡量相同。導線另一端連接MP-150主機肌電模塊。此過程中應注意電極針處剔除干凈，實驗者需要在一個安靜封閉的環境下操作，盡量避免靠近一些電器以防干擾。若在實驗過程中出現干擾信號，應該立即停止并尋找原因，待完全排除后再繼續進行實驗。

1.7 ?統計學方法

本實驗結果采用SPSS 19.0統計軟件進行數據處理。各檢測指標統計數據均以“x±s”表示，所有資料進行正態性檢驗：符合正態分布者，多組計量資料采用單因素方差分析，方差齊者用LSD和SNK法，方差不齊者用Tamhanes T2或Dunnetts T3法;不符合正態分布者采用秩和檢驗。均以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 ?一般結果

造模過程中失血過多死亡2只大鼠，使用同一批次大鼠補充。術后大鼠食量減少、體質量減輕，2只（模型組、治療組各1只）大鼠發生腹脹后死亡，2只大鼠發生潰瘍涂抹生肌膏后恢復，無自噬現象。

2.2 ?各組大鼠尿流動力學參數的比較

與空白組相比，模型組的膀胱漏尿點壓力明顯增高，模型組和治療組的膀胱灌注量均明顯增多、膀胱灌注時間均明顯增長，差異均有統計學意義（P<0.05）;與模型組相比，治療組的膀胱漏尿點壓力明顯降低、膀胱灌注量明顯減少、膀胱灌注時間明顯縮短（P<0.05）。見表1。

2.3 ?各組大鼠膀胱逼尿肌EMG振幅大小的比較

與空白組相比，模型組和治療組逼尿肌EMG的振幅均明顯降低（P<0.05）;與模型組相比，治療組的逼尿肌EMG振幅有明顯增高（P<0.05）。見表2。

2.4 ?各組大鼠尿流動力學曲線與EMG振幅對照分析

空白組尿流動力學曲線與EMG振幅對照（見圖1A），膀胱內壓達到排尿閾值后，逼尿肌興奮，產生排尿，尿流動力學曲線峰值即漏尿點壓，其與逼尿肌EMG波形形成了明確的對應關系，逼尿肌與括約肌協同正常;模型組尿流動力學曲線與EMG振幅對照（見圖1B），T10脊髓橫斷損傷后，骶髓排尿低位中樞不受抑制，可見逼尿肌受膀胱內壓增高的影響持續興奮，EMG波形形成多個波峰，尿流動力學曲線可見灌注量、漏尿點壓異常增高，反映逼尿肌與括約肌協同失調;治療組尿流動力學曲線與EMG振幅對照（見圖1C），因T10脊髓橫斷損傷，同樣可見逼尿肌持續興奮，形成多個EMG波峰，但尿流動力學曲線明顯改善，反映括約肌與逼尿肌協同明顯改善。

3 討論

SSCI脊髓休克期后，位于脊髓的交感、副交感排尿中樞由于失去了高位中樞的抑制，導致排尿時逼尿肌和尿道內括約肌（膀胱頸及后尿道）同時出現收縮，不能有效排尿，是該病主要并發癥之一。

SSCI所致的膀胱儲尿排尿障礙在中醫學歸屬于“癃閉”范疇，也就是《素問·宣明五氣》中提到的“膀胱不利為癃”，屬于“小便不利”的范疇。而《素問·標本病傳論》曰：“膀胱病，小便閉”，闡明病位在膀胱。現代中醫學對SSCI導致的膀胱儲尿排尿障礙多歸因于膀胱、腎和三焦。《素問·靈蘭秘典論》曰：“膀胱者，州都之官，津液藏焉，氣化則能出矣”，說明水液代謝和循環與膀胱氣化功能有關。在本實驗中，根據第5版中華醫典中的文獻檢索及前期實驗研究結果分析，選擇對尿潴留治療有效的“中級”“次髎”“三陰交”穴，治療SSCI大鼠NB導致的“癃閉”，以探索電針治療SSCI大鼠逼尿肌-尿道括約肌協同失調型膀胱的效應機制[20-21]。

尿流動力學和EMG檢查是目前臨床公認的NB診斷及療效評價金標準。EMG檢查主要是以尿道括約肌為主[22-23]，采用EMG評估逼尿肌的研究文獻只查找到一篇[24]，文獻中采用EMG評估的是SSCI后休克期逼尿肌的興奮性，目前，尚未有研究采用EMG評估SSCI休克期后逼尿肌興奮性的報道，故本研究首次采用EMG評估SSCI休克期后逼尿肌的興奮性。本研究首次采用肌電信號和尿流動力學信號同步測量，更能直觀反映出膀胱逼尿肌和括約肌之間在儲尿排尿時膀胱收縮力的變化情況，有助于進一步了解NB的病理機制，直觀反映出膀胱功能狀態。為求實驗結果的準確性和全面性，進一步了解逼尿肌-尿道括約肌協同失調型膀胱的效應機制，本研究選取造瘺法測量尿流動力學和逼尿肌EMG評價膀胱的功能狀態。

從數據結果中分析，尿流動力學方面：（1）漏尿點壓：模型組的壓力最高，治療組與空白組無差異;（2）灌注量：空白組的灌注量最少，治療組次之，模型組最多;（3）灌注時間：空白組的灌注時間最短，治療組次之，模型組最長。上述結果表明SSCI脊髓休克期后，膀胱產生無抑制性收縮，模擬大鼠分泌尿液的速度向膀胱內注射生理鹽水時，模型大鼠的膀胱容量增加，膀胱內壓力增高發生尿儲留，經過電針治療后大鼠膀胱最大容量減少及壓力降低，提高了膀胱儲尿排尿的功能。逼尿肌EMG振幅方面：空白組的EMG振幅最高，治療組次之，模型組最低。表明SSCI脊髓休克期后，膀胱逼尿肌收縮力減弱，經過電針治療后逼尿肌收縮力增加，有利于膀胱排尿。從尿流動力學曲線和逼尿肌EMG指標對照來看，經電針治療后，膀胱逼尿肌和括約肌協同失調明顯改善。

此外，實驗中存在的一些問題，如EMG在實驗過程中容易受到干擾，對大鼠進行麻醉與清醒狀態下的測量結果可能不同[25]。造瘺法無法做同組間的治療前后對比，以及必須打開腹腔暴露膀胱從而對腹部正常生理結構破壞等問題，都可能對結果產生干擾[26]。

綜上所述，SSCI后NB大鼠通過電針“中級”“次髎”“三陰交”穴能在一定程度上改善逼尿肌-尿道括約肌協同失調型膀胱狀態，但其信號傳導等深層機制仍需進一步探討。

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