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骶神经电调节对大鼠完全性脊髓损伤后膀胱反射活动的影响

作　者: 赵雪燕
导　师: 蓝宁；石萍
学　校: 上海交通大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 脊髓损伤膀胱功能重建电刺激骶神经电调节
分类号: R651.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

我国脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)人数已过百万,且每年以6万的速度剧增。SCI后膀胱高压引起尿液反流造成的肾衰竭是导致SCI患者后期死亡的第一位原因。骶神经电调节( Sacral Neuromodulation, SNM)是用电脉冲刺激骶神经以调节控制下尿路的异常神经回路,对神经无损伤,大大改观了排尿功能障碍的治疗状况,是经传统治疗方法无效的膀胱功能障碍患者的一个新的希望。本研究的目的是研究短期的(actue)SNM用于重建SCI大鼠膀胱反射活动的治疗效果,为SNM的临床应用提供有益参考。本研究采用的研究方法如下:1.建立切割型骶髓上完全性SCI大鼠的膀胱功能障碍模型。27只成年雌性Sprague-Dawley大鼠(200-300g),在脊髓T9-T11处进行椎板切除,用显微剪造成完全脊髓横断,采用术后每天人工按摩膀胱排尿的尿量变化进行膀胱功能评价。2.对健康大鼠(4只)和SCI大鼠(3只)分别进行膀胱持续灌注下的膀胱内压测量。大鼠麻醉后,沿腹部中线切开腹部暴露出膀胱,排空膀胱,通过膀胱顶插管持续性地灌注37°C的生理盐水,分别以0.05ml/min、0.1ml/min、0.2ml/min和0.5ml/min4种灌注速度进行灌注,灌注的同时记录膀胱内压,根据尿流动力学参数(膀胱收缩周期、收缩时间和收缩峰值)评估膀胱反射在SCI前后的变化。3.对7只处于脊髓恢复期的SCI大鼠进行短期的SNM治疗, SNM治疗前后分别在膀胱持续灌注下记录膀胱内压,评估治疗前后在膀胱持续灌注下的膀胱内压变化。SNM治疗:剥开骶部皮肤和肌肉以暴露出骶孔,将刺激电极插入骶孔、参考电极插入皮下,两者间距2-3cm,刺激强度取首次引起尾巴微抖动时的刺激电压的80%,刺激频率为20Hz,脉宽为0.1ms,串长为180s,刺激时间为30s,治疗时间为6个小时。本研究所取得的结果如下:1.大鼠SCI术后下半身瘫痪,膀胱出现尿潴留症状,每天的按摩排尿量不断上升,一周左右达到峰值,之后开始下降。这可能说明SCI后脊髓休克期在一周后开始渐渐进入脊髓恢复期,这与临床症状相符。且由于手术技术和术后护理的不断完善,SCI大鼠的术后两周存活率从开始17只的30%到后面10只80%。2.健康大鼠的膀胱呈现稳定的周期性排尿收缩活动,收缩周期依赖于灌注速度,收缩时间和收缩峰值与灌注速度无关。而SCI大鼠先是产生非排尿收缩,待膀胱内压持续缓慢上升达到一定程度时膀胱响应产生重复的非排尿收缩或者不完全排尿收缩,膀胱收缩活动对不同灌注速度不敏感,膀胱收缩周期和收缩峰值SCI大鼠远小于健康大鼠。3. SNM治疗后膀胱收缩周期和收缩时间增加,收缩峰值降低,非一致性收缩个数明显降低,这都说明了膀胱收缩活动趋于正常。且SNM治疗效果也随SCI后的时间(7-42天)不同而有差异,膀胱收缩周期和收缩时间改变率在SCI术后27天时达到最高,收缩峰值改变率在SCI术后20天时达到最高。通过以上研究,我们发现T9-T11完全性SCI大鼠模型的膀胱症状具有临床相似性,可用于研究SNM的治疗效果。SCI后膀胱收缩活动发生了变化,而在应用了SNM对SCI大鼠进行一段时间治疗后,膀胱反射活动有一定改善,且SNM治疗在脊髓修复内越早应用治疗效果越好,这可能是与SCI后膀胱发生不可逆变化有关。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-13
第一章研究背景  13-30
  1.1 脊髓损伤前后的膀胱功能  13-15
    1.1.1 脊髓损伤现状  13
    1.1.2 正常的膀胱功能与神经控制  13-14
    1.1.3 脊髓损伤后的膀胱功能障碍  14-15
  1.2 功能性电刺激  15-18
  1.3 神经电调节技术  18-23
    1.3.1 神经电调节的发展现状  18-19
    1.3.2 脑深电刺激疗法  19-21
    1.3.3 脊髓电刺激疗法  21-22
    1.3.4 神经电调节技术展望  22-23
  1.4 骶神经电调节疗法  23-27
    1.4.1 骶神经电调节的作用机制  25
    1.4.2 骶神经电调节的临床应用  25-27
  1.5 骶神经电调节应用到脊髓损伤后膀胱的展望  27-28
  1.6 文章结构  28-30
第二章脊髓损伤大鼠模型制作  30-40
  2.1 脊髓损伤大鼠模型不同类型  30-31
  2.2 模型制作  31-38
    2.2.1 脊髓损伤位置的选择  31-33
    2.2.2 材料  33
    2.2.3 制作方法  33-34
    2.2.4 术后护理  34-36
    2.2.5 术后模型评价  36-38
  2.3 讨论  38-39
  2.4 本章小结  39-40
第三章膀胱持续灌注下健康大鼠和 SCI 大鼠的尿流动力学参数对比  40-52
  3.1 尿流动力学参数的意义  40-41
  3.2 膀胱内压信号采集  41-44
    3.2.1 测量膀胱压力的不同方法  41
    3.2.2 实验材料  41-42
    3.2.3 实验方法  42-44
  3.3 数据处理  44
  3.4 结果  44-50
  3.5 讨论  50
  3.6 本章小结  50-52
第四章 SCI大鼠经 SNM治疗前后的膀胱尿动力学参数对比  52-63
  4.1 SNM 治疗方法  52-53
  4.2 数据分析结果  53-61
  4.3 讨论  61-62
  4.4 本章小结  62-63
第五章总结和展望  63-66
  5.1 总结  63
  5.2 展望  63-66
    5.2.1 本文研究内容展望  63-64
    5.2.2 神经电调节前景展望  64-66
参考文献  66-72
附录 1  72-74
致谢  74-75
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  75-78
附件  78

骶神经电调节对大鼠完全性脊髓损伤后膀胱反射活动的影响

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