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人工神经移植物修复周围神经缺损与功能重建应用基础研究

作　者: 胡文
导　师: 顾晓松
学　校: 苏州大学
专　业: 人体解剖与组织胚胎学
关键词: 神经移植物桥接组复合肌动作电位神经缺损神经导管 nerve 功能重建神经再生两点辨别觉皮肤痛神经组织学 sciatic 拇指神经修复功能恢复情况末节指感觉恢复冷刺激人工前臂损伤
分类号: R651.3
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

第一部分：人工神经移植物修复前臂正中神经30mm缺损的临床研究目的：了解壳聚糖/聚乙醇酸人工神经移植物修复人体混合神经大段缺损后运动、感觉和植物神经功能恢复及安全性，为该移植物向临床转化应用奠定基础。方法：患者男性，55岁，外伤致右前臂远段正中神经30mm缺损，受伤12小时内接受壳聚糖/聚乙醇酸人工神经移植物桥接修复术。术后采用握力、捏力测定和拇指外展、对掌、对指等检查评价运动功能恢复，采用两点辨别觉、Semmes-Weinstein单丝触觉检查评价感觉恢复水平，通过记录拇短展肌复合肌动作电位评价再生神经电生理传导功能和靶肌重支配，采用茚三酮试验、激光多普勒血流灌注成像分析植物神经功能恢复情况。术后1、2、4周检测血常规、尿常规和血生化(肝、肾功能)。结果：术后18个月，患者术侧手基本能完成日常活动，大鱼际轻度萎缩，握力、捏力分别恢复达正常侧的15.8%和6.3%，拇指与其余各指皆能完成对指动作，示指、中指末节指腹静止两点辨别觉均大于15mm。术后36个月，术侧手日常活动自如，拇指屈伸、展收及对掌自如，运动幅度接近正常侧，可完成拾硬币、持筷子等动作，书写较自如，术侧握力、捏力分别恢复达正常侧的93.3%和83.3%，拇指末节指腹静止两点辨别觉为14mm、示指9mm、中指9mm，均能感知规格4.56的单丝触压，出汗功能部分恢复。术后7年，术侧手活动较前更自如，患区异常畏寒现象消失，握力、捏力均超过健侧，两点辨别觉较36个月时略有进步，单丝触觉无进步，拇短展肌复合肌动作电位波幅约为健侧的1/4，患区血流灌注水平及其对冷、热刺激的血流灌注应变接近健侧。术后血常规、尿常规和血生化检查未见异常。结论：采用壳聚糖/聚乙醇酸人工神经移植物修复人前臂正中神经30mm缺损后，患者运动、感觉恢复优良，BMRC评级达M4S3+水平，植物神经功能恢复良好，受损神经支配区皮肤血管运动调节功能得到明显恢复。第二部分：人工神经移植物修复大、小鼠坐骨神经缺损后再生与功能重建的监测及评价目的：了解壳聚糖/聚乳酸乙醇酸人工神经移植物(以下简称“人工神经移植物”)修复啮齿类动物坐骨神经缺损后修复段神经纤维再生速度、修复不同距离缺损所需时间、修复后感觉与运动功能重建的进程以及经历较长时程后再生神经纤维的成熟度，为阐明人工神经移植物修复周围神经缺损的机理提供科学内容。方法：(1)采用人工神经移植物桥接修复大鼠坐骨神经不同距离(2,3,4,6,8,10mm)缺损，以自体神经桥接和神经钳夹伤为对照，术后定期进行神经捏压试验，测定感觉神经纤维生长距离，分析大鼠不同距离神经缺损修复后再生神经纤维跨越缺损段所需时间。同法分析人工神经移植物桥接修复小鼠坐骨神经不同距离(2,4mm)缺损后缺损段再生所需时间。(2)用人工神经移植物桥接修复小鼠坐骨神经不同距离(2,4mm)缺损，以自体神经桥接、神经钳夹伤和缺损组为对照，同时，另一组小鼠坐骨神经4mm缺损用人工神经移植物结合神经组织碎片桥接。术后定期进行运动展趾试验、皮肤捏压试验和静态展趾试验，动态监测神经修复后靶区运动、感觉与感觉-运动协调功能的恢复进程。(3)采用人工神经移植物桥接修复小鼠坐骨神经2mm缺损，以自体神经桥接和缺损组为对照，术后1年进行足底热痛阈测定、腓肠肌复合肌动作电位测定、腓肠肌和胫前肌湿重比、移植物远侧再生神经组织学与电镜观察及形态计量等分析，评定神经功能恢复情况和再生神经纤维的成熟度。结果：(1)人工神经移植物桥接修复大鼠坐骨神经不同距离缺损后，再生感觉神经纤维通过缺损段所需时间与缺损长度呈正相关，长过2mm缺损耗时10天左右，6mm缺损约需17天，10mm缺损则耗时33.5天左右；再生感觉神经纤维在人工神经移植物桥接的2mm缺损段内平均生长速度为0.21mm/天，而当缺损长度为4～10mm时，该速度为0.30～0.35mm/天。感觉纤维在损伤段远侧神经内的生长速度为2～3mm/天。(2)小鼠坐骨神经2mm缺损人工神经移植物桥接修复与自体神经修复后运动展趾功能重建进程相近，约在术后20～26天开始重现运动展趾(较神经钳夹伤组延迟10～15天)，而后经历15～20天恢复到最大程度(但仍明显不及钳夹伤组)；人工神经移植物修复4mm缺损后运动展趾功能重建速度与程度均明显不及自体神经修复，但辅加神经组织碎片可明显改善运动展趾功能的重建。(3)小鼠坐骨神经缺损无论用自体神经还是用人工神经移植物桥接修复，术侧第5趾皮肤感觉恢复速度很慢，术后80天左右才出现较明显恢复(总体反应强度仍低于正常)，而钳夹伤后3～4周即可恢复正常。(4)小鼠坐骨神经不同距离缺损/修复后，静态展趾功能仅缺损2mm人工神经移植物修复组有轻度恢复，其余各修复组截至术后139天仍无明显恢复。(5)小鼠坐骨神经2mm缺损人工神经移植物修复术后1年，足底痛觉反射潜伏期、腓肠肌和胫前肌湿重比、再生有髓纤维数量与自体神经修复组差异无统计学意义，腓肠肌复合肌动作电位潜伏期、再生轴突直径分布、髓鞘平均厚度与自体神经修复组相当，但均未达到正常侧水平。结论：(1)采用人工神经移植物桥接修复大鼠坐骨神经缺损后再生神经跨越缺损段所需时间与缺损长度呈正相关，在缺损距离较长时修复耗时较自体神经长；(2)神经缺损修复后感觉功能恢复速度和进程均较运动恢复慢，感觉-运动协调功能很难恢复；(3)采用人工神经移植物桥接修复小鼠坐骨神经2mm缺损后，神经组织修复缺损耗时、运动和感觉功能恢复以及再生有髓神经纤维数与自体神经修复相近，且更有利于静态展趾功能的恢复；(4)小鼠坐骨神经2mm缺损修复术后1年，再生有髓神经纤维的成熟度未达到正常水平。第三部分：大鼠坐骨神经缺损自体神经桥接修复后靶皮肤血流灌注成像研究目的：了解大鼠坐骨神经缺损自体神经桥接修复后靶皮肤血流灌注调节功能的变化特点，初步探讨周围神经修复后血管运动调节的重建，建立采用激光多普勒血流灌注成像(LDPI)评价植物神经功能的方法。方法：采用自体神经桥接修复大鼠坐骨神经10mm缺损，以缺损组和假手术组为对照，每组6只大鼠。术后立即采用LDPI分析足部血流灌注变化以及对0°C冰水浴应激的反应，并且于术后1、3、6个月重复LDPI检测。术后6个月，通过足趾痛觉测定、电生理学检测、靶肌湿重比、神经和皮肤免疫组织化学等方法评价运动、感觉神经功能恢复和神经再生情况。结果：大鼠坐骨神经缺损立即引起相应足部皮肤血流灌注显著增加(约为正常侧的4.79倍)，但冷刺激后的足部皮肤血流灌注增加反应消失。术后1~3个月，自体神经修复组大鼠术侧足部冷刺激所致血流灌注增加反应逐渐恢复，于术后6个月接近正常水平，而缺损组冷刺激所致血流灌注增加反应明显低于自体神经修复组。术后6个月自体神经修复组的足趾痛觉反应潜伏期、腓肠肌复合肌动作电位波幅、再生神经轴突密度与正常侧差异无统计学意义，足趾皮肤中可见大量再生神经纤维。缺损组足趾痛觉反应潜伏期明显延长，远侧“神经”内未见再生神经纤维，腓肠肌和胫前肌严重萎缩，复合肌动作电位未引出。结论：大鼠坐骨神经缺损自体神经桥接修复后靶皮肤血流灌注调节功能逐渐恢复，术后6个月冷刺激血管扩张反应恢复到正常水平；大鼠坐骨神经缺损后足部冷刺激血管扩张反应明显减低；利用激光多普勒血流灌注成像检测靶皮肤血流灌注调节变化，可反映植物神经功能恢复状况。

人工神经移植物修复周围神经缺损与功能重建应用基础研究

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