兔坐骨神经牵拉伤的MRI、病理及功能评价相关性研究

摘要

研究目的: 1．了解坐骨神经牵拉伤后神经在MRI上的形态学、信号变化、T<,1>、T<,2>时间的自然演变规律。 2．明确坐骨神经牵拉伤后神经的大体及组织病理学改变及其自然演变过程。 3．通过MRI与病理的对照，明确MRI上损伤神经T<,1>、T<,2>值及形态学变化的病理基础。 4．探讨坐骨神经牵拉伤MRI、病理及肢体功能的变化之间的相关性。 材料方法: 1.牵拉伤动物模型制作20只新西兰大白兔，随机选取一侧后肢作为牵拉伤侧，对侧为假手术侧。牵拉伤侧使用两把无齿输精管分离钳扣一齿分别钳夹住坐骨神经主干，间隔0.5 cm，使被牵拉段神经伸长为1.0cm，持续向两侧水平方向牵拉30 s，制作牵拉伤模型。假手术侧仅分离暴露坐骨神经。 2.坐骨神经MRI检查及分析使用Philips Intcral 1.5超导型MR扫描仪，采用直径11cm的表面线圈，分别于损伤前、损伤后1天、3天、1周、2周、3周、4周、6周、8周、10周进行双侧坐骨神经MRI检查。扫描序列的参数如下：TSE T<,1>WI: TR/TE/采集次数(NSA)：650 ms/20 ms/3，层厚/层间距：2.0 mm/-1.0 mm； 3D T<,2>WI：TR/TE/NSA：1600 ms/80 ms/2，层厚/层间距：1.0 mm/-0.1 mm；T<,2>WI/SPIR序列：TR/TE/NSA：1600 ms/80 ms/2，层厚/层间距：2.0 mm/-1.0 mm；T<,1>测量使用Mixed多回波序列：TR(SE)：3500 ms，TR(IR)：4000 ms,TE：20×8 ms，TI: 400，层厚：2.5mm，NSA：1；T<,2>测量使用自旋多回波序列：TR/TE/NSA：2000 ms/20×8 ms/1，层厚：2.5mm。观察各个序列上牵拉伤后坐骨神经牵拉段、牵拉近段及牵拉远段在各个时间点的形态及信号的变化。测量坐骨神经前后径，分析其变化规律。在Mixed及自旋多回波序列上，分别对坐骨神经牵拉段、牵拉近段及牵拉远段测量各个时间点的T<,1>、T<,2>值，分析T<,1>、T<,2>值变化规律。 3.病理组织学检查于以上各个时间点随机选取一只兔，分别取牵拉段、牵拉远段及近段神经，进行电镜和光镜检查。 4.坐骨神经功能评价各时间点MRI检查前，对坐骨神经功能进行评价，观察兔后肢有无脱毛、溃烂、掉甲、趾骨暴露；踝有无下垂；展趾反射；Tarlov坐骨神经功能评分。 5.统计学分析采用重复测量资料的单因素方差分析方法，分析牵拉段、牵拉近段及牵拉远段与假手术侧的T<,1>、T<,2>值及神经直径随时间变化的趋势，牵拉伤对T<,1>、T<,2>值及直径的影响；采用重复测量数据多重比较，对牵拉近段、牵拉段及牵拉远段的T<,1>、T<,2>值及直径在每个时间点上进行两两比较；采用多元方差分析(LSD法)，分析每个时间点上牵拉段、牵拉近段及远段与假手术侧之间T<,1>、T<,2>值有无差别；展趾反射分度及Tarlov评分做线图，观察随时间变化的趋势；采用Spearman等级相关分析法，分析T<,1>、T<,2>值与坐骨神经功能评价指标(踝下垂、展趾反射及Tarlov坐骨神经功能评分)的相关性。 结果: 1.MRI形态学表现 (1)正常坐骨神经在T<,1>WI、3D T<,2>WI显示为线条状连续的稍低信号，其周围为高信号的脂肪围绕，3D T<,2>WI/SPIR神经为高信号。 (2)坐骨神经损伤后，损伤神经T<,1>WI信号减低，T<,2>WI及T<,2>WI/SPIR上神经信号增高。假手术侧神经于术后第1、3天一过性信号升高，第1周后信号恢复正常。 (3)假手术侧神经直径于术后第1、3天增粗，第1周时恢复正常。牵拉近段坐骨神经直径于损伤后第1天、3天、1周、2周增粗，第3周时恢复正常。牵拉段及牵拉远段神经直径损伤后第1天即增粗，第3天至1周达高峰，第10周仍增粗。 2.T<,1>、T<,2>时间测量 (1)假手术侧、牵拉近段、牵拉段及远段T<,1>值： 假手术侧神经于术后1周内T<,1>值一过性升高。牵拉近段T<,1>值于损伤后第1天至第3天达高峰，第1周开始降低，第2周恢复至损伤前水平。牵拉段T<,1>值于损伤后第1天至1周达高峰；第1～3周T<,1>值持续下降，第3～8周T<,1>值无变化，第8至10周又进一步降低。牵拉远段T<,1>值于损伤后第1天至第3天达高峰，第1～3周持续下降，第3～4周降至损伤前水平，损伤后第6～10周低于损伤前水平。牵拉近段与假手术侧T<,1>值在各个时间点上均无统计学差异(P=0.142～0.901)。牵拉段的T<,1>值在10周内各时间点上均高于假手术侧与牵拉近段(P=0.000～0.045)，牵拉远段T<,1>值于损伤后第1天至2周高于假手术侧与牵拉近段(P=0.000～0.043)，牵拉段在损伤后第3天至10周较牵拉远段升高明显(P=0.000～0.006)。 (2)假手术侧、牵拉近段、牵拉段及远段T<,2>值： 假手术侧T<,2>值在术后第1～3天一过性升高。牵拉近段T<,2>值在损伤后第1、3天升高，第1周T<,2>值恢复至损伤前水平。牵拉段T<,2>值于损伤后第1天即升高，第3天至第1周达高峰，第10周仍高于损伤前水平。牵拉远段T<,2>值于损伤后第1天至第3天达高峰，第1周下降，第10周仍高于损伤前水平。牵拉近段于损伤后第3天T<,2>值较假手术侧高(P=0.024)。牵拉段及牵拉远段在10周内T<,2>值高于假手术侧和牵拉近段(P=0.000～0.030)。牵拉段与牵拉远段T<,2>值损伤后第1、3天无统计学差异(P=0.596、0.133)，1周～10周牵拉段T<,2>值较牵拉远段延长明显(P=0.000～0.014)。 3.坐骨神经牵拉伤后功能评价 (1)外观：坐骨神经牵拉伤后，兔损伤侧后肢多在损伤后第2周出现脱毛、溃疡肿胀、趾甲缺失及趾骨外露等，至第10周未见好转或恢复。 (2)坐骨神经功能评价：兔损伤侧后肢出现踝下垂，在损伤后第3周开始逐渐恢复，第8周全部恢复正常；损伤后2周内展趾反射消失，第2周开始逐渐恢复，至第10周83.3﹪恢复正常；Tarlov坐骨神经功能评分损伤后第2周开始逐渐升高，第10周91.7﹪达正常水平。 4.病理组织学改变坐骨神经牵拉伤后大体标本见牵拉段神经与周围组织不同程度粘连；神经牵拉段及远段明显增粗，损伤后第1天即开始增粗，第3天达高峰，第1周开始下降，持续至10周仍较损伤前增粗。牵拉近段损伤后第1、3天稍肿胀，随后恢复正常。 光镜及电镜下观察，牵拉伤后第1至3天各段神经外膜充血，神经肿胀，牵拉段损伤后第1天至3天主要表现为炎症反应及轴突、髓鞘崩解；第1～4周再生与神经纤维变性共存；第6～10周雪旺细胞增生，神经纤维逐渐密集。牵拉近段损伤后第1～3天神经纤维明显肿胀、变性：第1周雪旺细胞增生，新生神经纤维形成：2周后神经纤维结构恢复正常。牵拉远段于损伤后第1～3天炎症反应与神经纤维变性；第1～2周神经纤维崩解；第3～4周雪旺细胞增生，新生神经纤维形成，但较稀疏，并有少量崩解的小分子物质；第6～8周神经纤维稀疏；第10周大量雪旺细胞增生明显，新生神经纤维密集。 5.MRI与坐骨神经功能评价的相关性牵拉近段、牵拉段及牵拉远段的T<,1>、T<,2>值与坐骨神经功能评价指标之间呈负相关(r=-0.769～-0.420，P=0.000)，提示随T<,1>、T<,2>值延长，坐骨神经功能障碍严重，随着升高的T<,1>、T<,2>值的恢复，坐骨神经功能也逐渐恢复。 结论: 1．坐骨神经牵拉伤后，牵拉段及牵拉远段神经增粗，神经T2WI信号增高，T<,1>、T<,2>延长，以牵拉段延长最明显；各段损伤神经T<,1>、T<,2>值于损伤后于第1天至1周内升高达高峰；牵拉段T<,1>、T<,2>值至第10周仍高于正常水平；牵拉近段T<,1>、T<,2>值于第2周恢复正常；牵拉远段T<,2>值于第10周仍高于正常，T<,1>值于第6至10周低于正常。 2．坐骨神经牵拉伤后神经损伤早期主要表现为炎症反应、神经变性包括髓鞘崩解、轴突丧失，后期主要为雪旺细胞增生与神经纤维再生；变性与再生过程并不能截然分开，在不同阶段以不同表现为主。 3．坐骨神经牵拉伤后T<,1>、T<,2>值动态变化能反映神经的病理变化及神经损伤的严重程度。坐骨神经损伤后早期的变性、炎症反应与后期神经再生均导致T<,1>、T<,2>值升高，神经的变性及炎症反应较神经再生对T<,1>、T<,2>值的影响更为明显。 4．坐骨神经牵拉伤后，T<,1>、T<,2>值的动态变化能反映坐骨神经功能的恢复情况，T<,1>、T<,2>值越高，神经功能障碍越严重，随着T<,1>、T<,2>值逐渐下降，坐骨神经功能逐渐恢复，MRI能作为神经损伤预后评价及评价疗效的有用手段。

目录

文摘

英文文摘

第1章 引言

第2章 研究目的

第3章 材料及方法

第4章 结果

第5章 讨论

第6章 结论

参考文献

附 图

中英文缩略词对照

在校期间发表的文章

致 谢

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