【摘要】：研究背景 周圍神經(jīng)損傷是嚴重創(chuàng)傷時常見的合并癥,常見的損傷類型有擠壓傷、牽拉傷等。損傷的嚴重程度是臨床決定采取何種治療方法的重要因素,輕度損傷通常采取保守治療患者即可自行恢復(fù)神經(jīng)功能,而重度損傷通常需要手術(shù)修復(fù)才能保證神經(jīng)功能的恢復(fù)。通常需要觀察患者在數(shù)周至數(shù)月時間內(nèi)有無神經(jīng)再生來判斷神經(jīng)損傷的嚴重程度,很多患者因此失去最佳的治療時機,從而導(dǎo)致不可恢復(fù)的殘疾。因此早期準(zhǔn)確判斷神經(jīng)損傷程度的輔助檢查方法對于幫助臨床醫(yī)生采取正確治療神經(jīng)損傷是很必要的。 目前臨床上除病史、體征外主要通過神經(jīng)電生理檢查評估外周神經(jīng)損傷程度及范圍,一直被認為是評價外周神經(jīng)功能狀況的金標(biāo)準(zhǔn)。然而電生理檢查受操作者的經(jīng)驗等因素影響較大,判斷神經(jīng)功能缺乏敏感性和特異性,而且無法提供對于神經(jīng)損傷的術(shù)前評估和手術(shù)定位都十分重要的準(zhǔn)確解剖學(xué)信息。 雖然一些研究表明常規(guī)的MR成像能夠顯示周圍神經(jīng)損傷時信號和弛豫時間的異常,但是對于神經(jīng)的再生缺乏特異性,而且無法顯示復(fù)雜解剖部位的神經(jīng)走行。磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)在顯示中樞神經(jīng)纖維束及據(jù)此診斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用已被廣泛認同,部分研究也顯示了DTI在周圍神經(jīng)系統(tǒng)損傷中的作用,然而常規(guī)場強下的在體DTI評價周圍神經(jīng)擠壓傷作用尚缺乏系統(tǒng)研究。錳增強磁共振成像(manganese enhanced magnetic resonance imaging, MEMRI)被證實能夠準(zhǔn)確顯示腦內(nèi)神經(jīng)傳導(dǎo)通路,然而MEMRI評價周圍神經(jīng)損傷的應(yīng)用尚很少見。 本課題采用1.5TMR對兔坐骨神經(jīng)擠壓傷模型進行彌散張量成像和錳增強MR成像,目的在于：①探討1.5TMR兔坐骨神經(jīng)彌散張量纖維束示蹤的可行性及優(yōu)化b值。②通過影像與病理及神經(jīng)功能的對照,探討DTI在評價外周神經(jīng)損傷的作用。③影像與組織病理學(xué)及神經(jīng)功能對照,初步探討MEMRI在評價外周神經(jīng)損傷及修復(fù)過程中的作用。以期為早期評價外周神經(jīng)損傷及指導(dǎo)治療方案的制定提供準(zhǔn)確可靠的影像學(xué)方法。 第一部分兔坐骨神經(jīng)彌散張量纖維束示蹤參數(shù)優(yōu)化及可行性研究 研究目的 通過不同b值之間成像質(zhì)量的比較探討b值對彌散張量(DTI)纖維束示蹤成像質(zhì)量的影響；明確1.5T MR兔坐骨神經(jīng)彌散張量纖維束示蹤成像的最優(yōu)b值；比較不同b值之間各導(dǎo)出量判斷b值對導(dǎo)出量的測量有無影響；通過與大體解剖及常規(guī)MR掃描相對照探討1.5TMR兔坐骨神經(jīng)彌散張量纖維束示蹤成像的可行性。 1材料與方法 1.1實驗對象： 健康新西蘭大白兔10只,體重2.0-3.0Kg.由廣州中醫(yī)藥大學(xué)提供。 1.2儀器、設(shè)備及藥品 Philips Achieva 1.5T Nova Dual MR掃描儀 上海辰光醫(yī)療科技有限公司生產(chǎn)的實驗動物(兔)專用相控陣列射頻線圈 Philips EWS (Extended Workspace) v2.6圖像后處理工作站,內(nèi)裝FiberTrak 纖維束示蹤后處理軟件包 3%戊巴比妥鈉,速眠新2代 1.3 MR掃描 1.3.1動物準(zhǔn)備 新西蘭大白兔經(jīng)耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉(30mg/kg)及0.2-0.3ml速眠新2代肌注麻醉后行MR掃描。 1.3.2 MR掃描方法及成像參數(shù) 掃描序列包括常規(guī)T2WI、T1WI和DTI。 T2WI采用快速自旋回波(Turbo Spin-echo,TSE)序列,參數(shù)如下：TR,2500ms；TE,120ms；TSE因子,25；層厚,2mm；層間距,1mm；掃描視野(Field of View,FOV),120mm；掃描矩陣：344×344,平面內(nèi)像素大小0.35x0.35mm；重建矩陣,512×512；平面內(nèi)重建像素,0.23×0.23；激勵次數(shù)(NSA),4次。 T1WI亦采用TSE序列：TR,572ms；TE,17ms；TSE因子：3；脂肪抑制采用頻譜預(yù)飽和反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(SPIR)；余掃描參數(shù)同T2WI。 DTI掃描采用單次激發(fā)自旋回波回波平面成像(SE-EPI)及SENSE并行采集技術(shù),SENSE因子為2；采用6個不同b值：400、600、800、1000、1200和1400s/mm2,成像參數(shù)：TR,1550-3650ms:TE分別為55、59、63、66、68和71ms；6個b值掃描的方向、范圍及其他參數(shù)均相同：層厚,1.6 mm；間隔,Omm；FOV,130mm；掃描矩陣80×80；平面內(nèi)像素大小,1.6×1.6；激勵次數(shù)(NSA),2；彌散敏感梯度方向：32個。 1.4數(shù)據(jù)處理 DTI數(shù)據(jù)傳入Philips EWS v2.6工作站FiberTrak軟件包行圖像后處理。纖維束示蹤采用多個感興趣區(qū)(ROI)定義法：于股骨大轉(zhuǎn)子層面采用freehand模式劃定2個相距5mm的ROI,剛好包含坐骨神經(jīng)外徑,軟件自動顯示出穿過2個ROI的纖維束。纖維束FA下限閾值取0.4,最大偏轉(zhuǎn)角為27度,最小纖維束長度10mm,然后將纖維束與T2WI定位圖融合。 1.5數(shù)據(jù)分析： 1.5.1通過軟件自動計算纖維束數(shù)量、平均長度、纖維束FA值、ADC值、3個本征向量值(λ1、λ2、λ3)。 1.5.2測量并計算SNR 軟件生成平均彌散加權(quán)成像(DWI)圖,在坐骨神經(jīng)上劃定1個橢圓形ROI(5個像素),測量坐骨神經(jīng)信號強度(SIn)；然后在兔肢體外距離肢體邊緣1cm處地空氣區(qū)域劃定ROI(20個像素),測量背景噪聲信號強度的標(biāo)準(zhǔn)差(SDbg)；按照公式計算信噪比：SNR=sIn/SDbg。 1.6圖像質(zhì)量主觀評價 由兩名有十年以上MR診斷經(jīng)驗的醫(yī)師對每只新西蘭兔6個不同b值下的纖維束示蹤圖像質(zhì)量進行評估。閱片采用盲法評估。評估標(biāo)準(zhǔn)包括：纖維束長度、粗細、均勻度及邊緣清晰度；根據(jù)圖像質(zhì)量進行排序(1為最好,6為最差)。 將4只實驗兔處死后解剖右下肢坐骨神經(jīng),與質(zhì)量最優(yōu)的纖維束重建圖像對比,主觀評價纖維束走行與大體解剖的一致性。對側(cè)下肢冰凍后在股骨轉(zhuǎn)子水平垂直股骨長軸截斷,重建纖維在T2WI、T1WI圖投影圖與橫斷面解剖對照,判斷兩者坐骨神經(jīng)位置是否一致。 1.7統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSSl3.0統(tǒng)計軟件。所有定量數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。先對不同b值間纖維束數(shù)量、纖維束平均長度、FA值數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析,符合正態(tài)分布時均數(shù)比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),進行方差齊性檢驗,若方差齊采用Fisher法,若方差不齊采用近似F檢驗Welch法；若方差分析顯著則進行組間多重比較,方差齊時多重比較采用Bonferroni法,方差不齊者采用Dunnett's T3法；若方差分析不顯著則不進行多重比較。不同b值間主觀評價分數(shù)的比較采用多個相關(guān)樣本非參數(shù)檢驗,兩評價者之間一致性檢驗采用kappa檢驗。SNR.FA值、ADC值及λ1、λ2、λ3值與b值的相關(guān)性檢驗采用Spearman相關(guān)檢驗。均以P0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。 2結(jié)果 2.1 DWI圖像信噪比(SNR)與b值的關(guān)系 圖像信噪比(SNR)隨b值增高SNR逐漸下降。SNR與b值呈負相關(guān)(P=0.000,r=-0.589) 2.2各組不同b值纖維束數(shù)量、平均長度比較 纖維束數(shù)量：b=1000 s/mm2時纖維束數(shù)量明顯較其他組多,b=400 s/mm2和1400 s/mm2組數(shù)量最少。方差分析有顯著性(F=21.641,P=0.000)；組間多重比較,b=1000 s/mm2組與b=400 s/mm2、b=600 s/mm2、b=1200s/mm2、b=1400s/mm2組間纖維束數(shù)量差異均有顯著性差異(P值分別為0.000、0.002、0.000和0.000),與b=800 s/mm2纖維束數(shù)量無顯著性差異。 纖維束平均長度：b=1000 s/mm2時纖維束平均長度較其他b值長,b=400 s/mm2時纖維束平均長度最短,方差分析有統(tǒng)計學(xué)意義(F=19.736,P=0.000)。組間多重比較采用Dunnett's T3法,b=1000 s/mm2組與b=400 s/mm2、b=600 s/mm2、b=1200 s/mm2、b=1400 s/mm2組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值分別為0.000、0.008、0.013和0.002),與b=800 s/mm2組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。 2.3 FA值和ADC值及3個本征向量值(λl、λ2、λ3)與b值的關(guān)系 各組間FA值均數(shù)介于0.51+0.02和0.53±0.03之間,各組FA值總體組間差別無統(tǒng)計學(xué)意義,且與b值無相關(guān)性。纖維束的ADC值、3個本征向量值(λ1、λ2、λ3)均隨b值增加而逐漸降低,Spearman相關(guān)分析顯示ADC值、3個本征向量值(λ1、λ2、λ3)均與b值成負相關(guān)(P=0.000,r分別為-0.787、-0.898、-0.829和-0.559)。 2.4圖像質(zhì)量主觀評價： b=1000 s/mm2組的圖像質(zhì)量等級評分均在前3名之內(nèi),平均秩次最低(圖像質(zhì)量最高),其次為b=800 s/mm2和1200 s/mm2組,b=400組平均秩次最高(圖像質(zhì)量最差),組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ=33.714,P=0.000)；兩評價者之間具有高度一致性(κ=0.76,P=0.000)。 選擇b=1000 s/mm2組的纖維束示蹤圖像與大體解剖和斷面解剖對比,結(jié)果顯示重建纖維束的走行方向和部位與大體解剖一致,基本能夠顯示坐骨神經(jīng)全程,坐骨神經(jīng)的兩個分支構(gòu)成-脛神經(jīng)和腓神經(jīng)亦能較清楚顯示。 結(jié)論 1.不同的b值對DTI外周神經(jīng)纖維束示蹤的信噪比以及纖維束長度和數(shù)量產(chǎn)生顯著的影響,從而影響重建圖像的質(zhì)量。 2.不同b值對坐骨神經(jīng)ADC值及本征向量值的測量會產(chǎn)生影響,而FA值的測量不受影響。 3.在1.5TMR系統(tǒng)下進行兔坐骨神經(jīng)DTI纖維束示蹤成像時,取b值為1000s/mm2時可以獲得最好的圖像質(zhì)量。 4.采用本研究的掃描及后處理方法在1.5TMR系統(tǒng)下進行兔坐骨神經(jīng)彌散張量纖維束示蹤成像是可行的。 第二部分彌散張量纖維束示蹤評價兔坐骨神經(jīng)擠壓傷的實驗研究 研究目的 明確坐骨神經(jīng)損傷遠段及近段FA值、ADC值、λ//和λ⊥隨時間變化情況。與組織病理學(xué)改變及神經(jīng)功能評分相對照,判斷坐骨神經(jīng)擠壓傷遠段FA值、ADC值、λ//和λ⊥與組織學(xué)改變和神經(jīng)功能相關(guān)性。 材料與方法 1.1研究對象 新西蘭大白兔36只,體重2.0-3.0Kg,平均2.4kg.由廣州中醫(yī)藥大學(xué)提供。36只兔隨機分組：4只作為正常組,其余32只為損傷組。損傷組32只兔按照神經(jīng)損傷后恢復(fù)時間隨機分為24小時、4天、8天、2周、4周、6周、8周、10周共8組,每組4只。 1.2儀器、設(shè)備及藥品 荷蘭Philips Achieva 1.5T Nova Dual雙梯度MR掃描儀。 上海辰光醫(yī)療科技有限公司生產(chǎn)的實驗動物(兔)專用相控陣列射頻線圈, 型號CG RBC 18-H150-AP。 Philips EWS (Extended Workspace) v2.6圖像后處理工作站,內(nèi)裝FiberTrak 纖維束示蹤后處理軟件包。 麻醉藥品：3%戊巴比妥鈉,速眠新2代。 外科無菌手術(shù)包 16cm無菌持針鉗1把 1.3坐骨神經(jīng)急性擠壓傷動物模型制作 實驗組兔經(jīng)耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉(30mg/kg)及0.2-0.3ml速眠新2代肌注麻醉。在無菌操作下暴露右側(cè)坐骨神經(jīng),于股骨轉(zhuǎn)子下方1cm處以大號持針鉗垂直夾持坐骨神經(jīng),鎖至第一扣,夾持5分鐘后解除,可見神經(jīng)纖細變薄但未離斷。在夾傷處神經(jīng)外膜用尼龍線縫一針作為標(biāo)記。然后以0.2mm絲線分層縫合切口。對側(cè)相同部位行假手術(shù)。 1.4 MR掃描 分別于擠壓傷模型完成后24小時、4天、8天、2周、4周、6周、8周、10周對每組動物行MR掃描。 1.4.1動物準(zhǔn)備： 新西蘭大白兔經(jīng)耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉(30mg/kg)及0.2-0.3ml速眠新2代前肢肌注復(fù)合麻醉后行MR掃描。 1.4.2 MR掃描方法及成像參數(shù) T1WI和T2WI掃描參數(shù)同第1部分。 DTI掃描參數(shù)：b=1000 s/mm2;TR/TE:8184/66 ms;層數(shù)：35；掃描時間：9分46秒；余參數(shù)同第一部分DTI掃描 1.5纖維束重建 使用Philips EWS v2.6工作站的FiberTrak軟件包自動生成彩色編碼FA圖,進行纖維束示蹤重建后將T1WI和T2WI解剖定位圖與FA圖融合。纖維束示蹤采用多個感興趣區(qū)(ROI)定義法：結(jié)合坐骨神經(jīng)橫斷面T2WI定位圖及彩色編碼FA圖,于股骨大轉(zhuǎn)子層面采用freehand模式劃定2個相距10mm的ROI,剛好包含坐骨神經(jīng)外徑,軟件自動顯示出穿過2個ROI的纖維束。纖維束FA下限閾值取0.35,最大偏轉(zhuǎn)角為27度,最小纖維束長度30mm,然后將纖維束與T2WI定位圖融合。 1.6數(shù)據(jù)測量 在彩色編碼FA圖上分別在損傷側(cè)(右側(cè))坐骨神經(jīng)損傷處遠端1cm處、損傷近端1cm處以及假手術(shù)側(cè)相應(yīng)位置劃定感興趣區(qū)(ROI)。軟件自動計算出相應(yīng)ROI的FA值、ADC值及3個本征向量值(λl、λ2λ3)。計算λ⊥=(λ2+λ3)/2；λ∥=λ1。 1.7組織學(xué)檢查 在DTI掃描完成之后,分別于24小時、4天、2周、4周、6周、8周和10周處死動物,暴露右側(cè)坐骨神經(jīng)并于鉗夾處遠端1cm處截取1mm神經(jīng)組織置于4%預(yù)冷戊二醛溶液中預(yù)固定,放置4℃冰箱保存,1%四氧化鋨后固定,系列乙醇脫水,Epon812環(huán)氧樹脂包埋,超薄切片,經(jīng)醋酸鈾和檸檬酸鉛雙重染色后,用Hitachi H7500電子顯微鏡觀察；遠端再截取5mm神經(jīng)組織10%甲醛溶液固定,石蠟包埋后行橫斷面及縱切面切片,HE染色后光鏡下觀察。 1.8功能評價： 每次掃描時對實驗?zāi)Ｐ屯脫p傷側(cè)肢體坐骨神經(jīng)功能進行定量評價,趾張反射每個時間段每只兔對應(yīng)1-4級神經(jīng)功能分別記1-4分；改良Tarlov評分根據(jù)對應(yīng)的0-4級神經(jīng)功能分別記0-4分。每只兔滿分8分,每組滿分32分。 1.8.1趾張反射 手捏住兔頸部皮膚將兔提離地面,迅速使其在空中下降而不讓其著地,觀察患側(cè)腳趾張開情況,1級：腳趾張開完全不可見；2級：僅可見輕度腳趾分開；3級：明顯可見腳趾分開(但幅度仍低于正常水平)；4級：腳趾完全張開達到正常水平。 1.8.2 Tarlov評分 0級：肢體完全癱瘓,針刺無反應(yīng)；1級：針刺剛剛可見有輕微反應(yīng)；2級：損傷側(cè)后肢所有關(guān)節(jié)有自主運動,手壓使足部屈曲時無抵抗；3級：手壓使足部屈曲時有明顯抵抗,但走路步態(tài)不穩(wěn)；4級：行走步態(tài)正常。根據(jù)0-4級分別記0-4分. 1.9統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。所有定量數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。損傷后8個不同時間點及正常組之間坐骨神經(jīng)FA值、ADC值及λ//和λ⊥均數(shù)的比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),先進行方差齊性檢驗,若方差齊采用Fisher法,若方差不齊采用近似F檢驗Welch法；方差齊時多重比較采用LSD法,方差不齊者采用Dunnett's T3法；若方差分析不顯著則不進行多重比較。均以P0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。 2結(jié)果 2.1擠壓傷后坐骨神經(jīng)各段FA值、ADC值及本征向量值的變化 2.1.1損傷遠段FA值、ADC值及本征向量值的變化 單因素方差分析顯示,損傷遠段各時間段FA值有顯著性差異(F=47.283, P=0.000),LSD法組間多重比較顯示：正常組FA與其余各組間均有顯著性差異(P0.01)；其余兩相鄰時間段之間FA值有顯著性差異的有：24小時組與4天組(P=0.000)、4周組與6周組(P=0.000)。 損傷后各時間段損傷遠段神經(jīng)ADC值之間無顯著性差異。 損傷后各時間段損傷遠段神經(jīng)λ//方差分析無顯著性。損傷后各時間段損傷遠段神經(jīng)λ⊥方差分析有顯著性(F=11.847,P=0.000).組間多重比較顯示：正常組與4天、8天、2周、4周、6周組之間λ⊥有顯著性差異(P0.05),與24小時、8周、10周組之間無顯著性差異；其余相鄰兩時間段之間λ⊥有顯著性差異者為：24小時組與4天組(P=0.000)、4周組與6周組(P=0.007)。 2.1.2擠壓傷后損傷側(cè)近段FA值、ADC值及本征向量值的變化 單因素方差分析結(jié)果顯示,損傷后各時間段FA值、ADC值λ//及λ⊥均無顯著性差異。 2.1.3假手術(shù)側(cè)FA值、ADC值及本征向量值的變化 單因素方差分析結(jié)果顯示,損傷后各時間段FA值、ADC值λ//及λ⊥均無顯著性差異。 2.2擠壓傷后坐骨神經(jīng)損傷遠段組織病理學(xué)改變 正常坐骨神經(jīng)神經(jīng)束膜中可見神經(jīng)纖維排列整齊,髓鞘及軸索結(jié)構(gòu)清晰可見。損傷后24小時可見髓鞘部分髓鞘腫脹為主。損傷后4天軸索開始崩解,髓鞘內(nèi)可見軸索碎片。雪旺細胞增生不明顯。損傷后2-4周大量軸索消失,髓鞘廣泛崩解,雪旺細胞開始廣泛增生,廣泛炎癥細胞浸潤。至損傷6周時可見少量新生軸索,增生的雪旺細胞排列成索狀。損傷8周時可見大量新生軸索,明顯可見髓鞘形成。損傷10周時大部分神經(jīng)髓鞘結(jié)構(gòu)形成,其中可見清晰的軸索結(jié)構(gòu)。 2.3坐骨神經(jīng)損傷后功能恢復(fù)情況 損傷后24小時實驗兔趾張反射完全消失,但傷側(cè)下肢對針刺多有反應(yīng),但患肢無張力(Tarlov 2級)；2周時個別動物患肢稍有張力(Tarlov 3級),趾張反射仍檢測不到；4周時個別動物出現(xiàn)患側(cè)腳趾輕微分開,多數(shù)動物下肢有張力；6周時多數(shù)動物出現(xiàn)腳趾輕微分開,患肢有力但行走步態(tài)達不到正常；8周時趾張反射恢復(fù)明顯,個別達到正常；10周時趾張反射基本正常,幾乎全部動物行走步態(tài)正常。 假手術(shù)側(cè)肢體在術(shù)后各時間段有力并活動自如,被毛光整,趾張反射正常。 結(jié)論 1.坐骨神經(jīng)擠壓傷遠段FA值和λ⊥在損傷后發(fā)生了顯著變化,其變化程度與組織學(xué)及神經(jīng)功能改變有較好的相關(guān)性,能夠反映神經(jīng)Wallerian變性和再生情況。 2.損傷遠段ADC值和λ//損傷后各時間段均未出現(xiàn)顯著變化。 3.坐骨神經(jīng)損傷近段在損傷后各時間段FA、ADC、λ//λ(?)均未出現(xiàn)顯著變化。 第三部分錳增強MRI評價兔坐骨神經(jīng)擠壓傷的初步研究 研究目的 評價MEMRI坐骨神經(jīng)擠壓傷近端強化程度與組織學(xué)和神經(jīng)功能的相關(guān)性,探討ME-MEI評價坐骨神經(jīng)擠壓傷的價值；探討周圍神經(jīng)MEMRI錳離子的運輸途徑。 1材料與方法 1.1研究對象 新西蘭大白兔24只,雌雄不限,體重2.0～3.OKg,平均2.4kg.由廣州中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗部提供,24只兔隨機分組：4只作為正常對照組,其余20只兔作為損傷組,損傷組20只兔按照神經(jīng)損傷后恢復(fù)時間分為24小時組、2周、4周、6周、10周共5組,每組4只。 1.2儀器、設(shè)備及藥品 磁共振掃描儀、線圈、圖像工作站、麻醉藥品、外科切開無菌手術(shù)包及16cm 持針鉗同第二部分； 50ul微量注射器 AR級MnCl2·4H2O晶體(分子量,197.9g/mol;純度99%)； 聚乙二醇1540 1.3坐骨神經(jīng)急性擠壓傷動物模型制作 同第二部分 1.4MnCl2溶液配制： 聚乙二醇1540固體配置成50%聚乙二醇1540溶液備用。MnCl2·4H2O晶體加入50%聚乙二醇1540溶液配制成400mM MnCl2溶液。 1.5MnCl2注射 24小時組、2周組、4周組、6周組和10周組分別于損傷后相應(yīng)的時間行MnCl2溶液神經(jīng)鞘內(nèi)注射。 新西蘭大白兔麻醉后無菌操作下暴露坐骨神經(jīng),然后用50ul微量注射器分別向坐骨神經(jīng)的兩個主要分支——脛神經(jīng)和腓神經(jīng)內(nèi)分別注射30ul和20ul 400mM的MnCl2溶液,注射點距離損傷部位約2cm。對側(cè)下肢行假手術(shù)。 1.6 MR掃描 MnCl2注射后24h行T1WI掃描。 T1WI和T2WI掃描方法及參數(shù)同第二部分。 1.7數(shù)據(jù)測量： 在坐骨神經(jīng)損傷近端選取3個不同的位置：股骨大轉(zhuǎn)子水平、股骨大轉(zhuǎn)子近端1cm處和坐骨結(jié)節(jié)水平,以下分別稱為近段、中段和遠段。分別測量3個感興趣區(qū)的坐骨神經(jīng)信號強度S和對側(cè)坐骨神經(jīng)信號強度Sc,再測量股骨近端內(nèi)側(cè)肌肉信號強度Sm作為內(nèi)參照,計算相對信號強度AS=(S-Sc)/Sm。 1.8組織學(xué)檢查： 同第二部分相應(yīng)章節(jié) 1.9功能評價： 同第二部分相應(yīng)章節(jié) 1.10統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件。所有定量資料均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。坐骨神經(jīng)在損傷后不同時間段相對信號強度△S的比較及各時間段近段與中段、中段與遠段相對信號強度的比較分別采用單因素方差分析和雙因素方差分析,先進行正態(tài)性和方差齊性檢驗,若方差齊采用Fisher法方差分析,若方差不齊采用近似F檢驗Welch法,方差分析有顯著性者進行多重比較,若方差齊則采用LSD法,方差不齊則采用Dunnett's T3法；若方差分析不顯著,則不進行多重比較。規(guī)定P0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義。 2結(jié)果 2.1正常組及損傷后各時間段的坐骨神經(jīng)MEMRI表現(xiàn) 正常組坐骨神經(jīng)在遠端注射400mM MnCl2溶液后可在MRTIWI圖像上觀察到神經(jīng)干的明顯強化,強化范圍均達到垂直段以上,強化程度由遠端到近段逐漸減低。擠壓傷24小時后的動物坐骨神經(jīng)損傷點近端絕大多數(shù)未見明確強化；損傷后2周和4周組損傷近端可見由遠及近的輕度強化,,但范圍較短。損傷后6周時和10周時坐骨神經(jīng)近段可見明顯強化,但強化程度不如正常組,強化程度亦由遠端到近段逐漸減低。 2.2坐骨神經(jīng)損傷近側(cè)近段、中段和遠段在損傷后不同時間段錳增強后的相對信號強度(△S)比較 單因素方差分析顯示： 損傷近側(cè)近段、中段及遠段在不同損傷時間段的相對信號強度(△S)均有顯著性差異(F=5.819, P=0.002; F=26.987, P=0.000; F=45.406, P=0.000)。 近段損傷后各時間段相對信號強度(△S)多重比較顯示,正常組與24小時、2周、4周和6周組間差異有顯著性(P0.05),正常組與10周組無顯著差異；其余各相鄰時間段之間均無顯著性差異。 中段損傷后各時間段相對信號強度(△S)多重比較顯示,正常組與其余各時間段之間均有顯著性差異(P≤0.001)；損傷后24小時、2周、4周組之間無顯著性差異,6周組和10周組與24小時、2周、4周組之間均有顯著性差異(P≤0.011,P0.01),6周與10周組之間無顯著性差異。 遠段損傷后各時間段相對信號強度(△S)多重比較顯示,正常組與其余各時間段之間均有顯著性差異(P=0.000)；損傷后24小時、2周、4周組之間無顯著性差異,6周組和10周組與24小時、2周、4周組之間均有顯著性差異(P≤0.001,P=0.000),6周與10周組之間無顯著性差異。 2.3雙因素方差分析顯示不同時間段損傷近側(cè)之近段、中段及遠段相對信號強度(△S)之間有顯著性差異(F=90.928, P=0.000); LSD法多重比較顯示：近段與中段(P=0.000)、近段與遠段(P=0.000)以及中段與遠段(P=0.001)之間相對信號強度(△S)均有顯著性差異。 2.4擠壓傷后坐骨神經(jīng)損傷遠段組織病理學(xué)改變 見第二部分相應(yīng)章節(jié) 2.5坐骨神經(jīng)損傷后功能恢復(fù)情況 第二部分相應(yīng)章節(jié) 2.6 MEMRI坐骨神經(jīng)損傷近側(cè)相對信號強度(△S)與神經(jīng)功能評分的相關(guān)性 Spearman相關(guān)檢驗顯示,坐骨神經(jīng)損傷近側(cè)的近段、中段和遠段相對信號強度(△S)隨損傷后恢復(fù)時間的變化與坐骨神經(jīng)功能評分均呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為r=0.670(P=0.000),r=0.888(P=0.000)和r=0.899(P=0.000). 結(jié)論 1.坐骨神經(jīng)擠壓傷MEMRI顯示損傷后各時間段損傷近段強化程度與組織學(xué)和神經(jīng)功能有較好的相關(guān)性,MEMRI能夠反映坐骨神經(jīng)損傷后再生情況。 2.坐骨神經(jīng)MEMRI的強化程度有遠及近逐漸減弱,一定程度說明Mn2+的逆向傳遞有被動彌散的因素。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：R445.2;R641
【圖文】：

博士學(xué)位論文圖.1一 3.philipsEWs(ExtendedMRWorkspaee)v2.6工作站Figl一 3.philiPsEWS(ExtendedMRW6rksPaee)v2.6workstation麻醉藥品:3%戊巴比妥鈉，廣州寬林儀器有限公司提供;速眠新2代，長春市軍需大學(xué)獸醫(yī)研究所生產(chǎn)。 1.3MR掃描1.3.1動物準(zhǔn)備:新西蘭大白兔經(jīng)耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉(30mg/kg)及0.2一o.3ml速眠新2代前肢肌注復(fù)合麻醉。動物統(tǒng)一取左側(cè)臥位固定于掃描線圈內(nèi)，頭先進送入磁體行MR掃描。 1.3.2MR掃描方法及成像參數(shù)掃描序列包括常規(guī)TZW工、 TIWl橫斷、矢狀和冠狀面掃描(用于后處理時與重建纖維束融合以顯示解剖位置)和DTI掃描。TZ珊采用快速自旋回波 (TurboSpin一eeho，TSE)序列，參數(shù)如下:TR，25O0mS;TE，120ms;TSE因子

圖1一4.DTI圖像信噪比(SNR)隨b值增高而逐漸下降。Figl一4.SNRdeereasedwiththerisingofbvalue.組不同b值纖維束數(shù)量、平均長度比較(表1一l)維束數(shù)量:b=10005/mmZ時纖維束數(shù)量明顯較其他組多，其次為和b=6005/mmZ組，b一4005/mmZ和14005/mmZ組數(shù)量最少。方差分21.641，作0.000);組間多重比較，b一10005/mm，組與b一4005/mm，、、b=12005/mmZ、b=1400s/mmZ組間纖維束數(shù)量差異均有顯著性差為0.000、0.002、0.000和0.000)，與b=5005/rnmZ纖維束數(shù)量無顯著性一5)}了OO--I--一一一一-—一一-束平均度纖維長

showedatthemaximumextent， thefiberswerehomogeneousandthefibermarglnwassmooth， ThetwomainbranehesofsciatienerveweredisPlayed.圖1一9.兔坐骨神經(jīng)纖維束示蹤(b一10005/~2)與大體解剖對照.(a)為兔坐骨神經(jīng)大體解剖，長箭和短箭分別為坐骨神經(jīng)的兩個分支一排神經(jīng)和脛神經(jīng)，箭頭為坐骨神經(jīng)穿出骼孔位置，星號為股骨。(b)為纖維束示蹤重建圖像冠狀面投影，(c)為矢狀面投影。Figl一 9.eomparisonofSelatictractography(b一10005/mm平 )withgrossanatomy.(a)Gross anatonlyofseiatienerveofrabbit.Thelongarrowandtheshortarrowwerethetwomain branehesofsciatienerve一 tibialnerveand15arrowhead15wherethesciaticnerverunoutofthe saeralforamen， Peronealnerve.Thestarwasthefemur.(b)Transversviewoffiberoftraetography. (c)SagitalviewoffiberoftractograPhy.

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