医用胶制动对大鼠坐骨神经离断吻合修复效果影响研究

邹秀强，梁向党，郭占芳，孙 赓，余宽宽，房卓群



·论著·

医用胶制动对大鼠坐骨神经离断吻合修复效果影响研究

邹秀强，梁向党*，郭占芳*，孙 赓，余宽宽，房卓群

目的 观察医用胶制动对大鼠坐骨神经离断吻合修复效果的影响。方法 选用健康雄性SD大鼠30只，造模成功后随机分为两组，每组各15只。实验组于坐骨神经中点处离断后手术显微镜下行传统针线缝合吻合，硅胶导管套在吻合口表面，导管中点与吻合口位置相同，导管两端口各滴20 μl医用粘合剂固定。对照组于坐骨神经中点处离断后仅行手术显微镜下传统针线缝合吻合，未使用医用胶和导管固定。术后第8周对吻合口神经结缔组织行大体观察、神经功能指数、电生理检查和组织病理学观察，分别记录神经外膜内、外结缔组织增生情况，观测吻合口神经纤维再生数量。结果 术后第8周，大体观察：两组大鼠神经与周围组织粘连明显，但实验组坐骨神经分离容易；实验组左侧坐骨神经功能指数(6、8周)、神经潜伏期、神经外膜瘢痕结缔组织最大厚度、4个视野神经内结缔组织面积之和均小于对照组(P<0.05)；神经振幅、神经纤维再生计数大于对照组(P<0.05)。结论 神经离断后使用医用胶对神经制动,可以抑制吻合口疤痕结缔组织的增生，促进神经纤维的再生。

氰丙烯酸盐类，制动，修复；坐骨神经；大鼠

周围神经离断性损伤是临床工作中常见的疾病，也是神经损伤中严重的一种类型。神经显微吻合是治疗神经离断损伤的金标准[1]。有提出张力对神经再生是有害的，神经离断性损伤后，神经内外纤维结缔组织增生，使吻合口生长牢固以消除张力的不良影响[2-3]。但是结缔组织的过度增生干扰了轴突再生、轴浆运输以及局部的血液循环，制约了神经再生和靶器官功能恢复，致使患者感觉和运动功能部分丧失[4-6]。为抑制神经内外结缔组织的增生，许多学者提出对损伤肢体进行制动，以减少吻合口的力学刺激，促进神经再生。肢体的制动又带来关节挛缩、肌肉萎缩，从而不利于患者的康复[7-10]。因此对肢体制动的方法、制动的时间、甚至是否需要制动，学术界仍然存在较大的争议。本文通过使用医用胶粘剂和硅胶导管，在大鼠坐骨神经离断吻合口，对其采取内固定制动，消除神经再生过程中张力对吻合口的刺激，通过术后组织病理学观察吻合口内外结缔组织增生的情况,以及神经功能恢复的评价,了解神经内制动因素对吻合口结缔组织增生和神经功能恢复的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物和材料 健康雄性SD大鼠30只，体重300～350 g，由解放军总医院动物中心提供[(SCXK(京)2012-0001]；α-氰基丙烯酸酯医用粘合剂(广州白云医用胶有限公司)；普通硅胶导管(长10 mm、内径1.5 mm)；丹麦产Medtronic Keypoint肌电图仪。

1.2 模型制备与分组 1%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉后(40 mg/kg)，大鼠右侧卧位固定于手术台上，通过左侧股骨后外侧肌间隙为入口暴露坐骨神经，运用手术显微镜仔细游离坐骨神经，近端位于梨状肌出口，远端达腓总神经分支上缘2 mm处(注意保护好腓总神经)；使用显微剪在坐骨神经中点处离断。造模成功后，将30只SD大鼠随机分为实验组与对照组，每组各15只，实验组用10-0显微缝线借助手术显微镜外膜缝合6针，硅胶导管套接吻合口(导管中点与吻合口重合)，导管边缘各滴20 μl医用粘合剂与神经固定，待胶水固化后，屈伸左下肢见吻合口在硅胶管内无位移现象，吻合口制动满意；对照组用10-0显微缝线外膜缝合6针，不做其他处理。待粘合剂固化后，创面均使用庆大霉素冲洗后逐层缝合，大鼠苏醒后分笼常规饲养。

1.3 观察方法

1.3.1 大体观察：术后第8周大鼠再次麻醉，切开原切口显露坐骨神经，观察切口内有无感染，神经表面组织粘连情况及吻合口愈合情况，并详细记录。

1.3.2 神经功能指数(SFI)：将大鼠后肢足底涂抹红色染料，构建木制通道并在下方平面附宣纸。待大鼠通过后，测量大鼠在宣纸上留下的足印。主要包括足长、趾宽和中间趾宽。观察时间点为术后第2、4、6、8周。再依据Bain公式[SFI=109.5(ETS-NTS)/NTS-38.3(EPL-NPL)/NPL+13.3(EIT-NIT)/NIT-8.8,其中E代表实验侧,N代表正常侧，TS代表第1到第4脚趾距离，PL代表第3脚趾到足印底部距离，IT代表第2到第4脚趾距离]计算出大鼠坐骨神经SFI。数值为0代表功能正常，数值为-100代表功能完全丧失。

1.3.3 电生理检查：标本观察结束后，使用肌电图仪进行神经电生理检测，将刺激电极放置在吻合神经近侧5 mm处，记录电极放置在小腿胫后肌群上。分别记录术后第8周实验组与对照组坐骨神经动作电位的潜伏期和振幅数值。

1.3.4 组织病理学观察：电生理检查结束后，吻合口近端和远端5 mm处离断留取标本，神经近端做标记。常规固定脱水，石蜡包埋。标本纵切后分别行HE、Masson染色、吻合口远端3 mm处做横切标本镀银染色。光学显微镜下(40×)，随机选取90 μm×90 μm的4个视野并拍照，Image Pro PluS图像分析系统测量4个视野神经内结缔组织面积之和；选取神经吻合口外结缔组织最厚的部分，并测量其长度。Image Pro PluS图像分析系统计数通过吻合口的神经纤维总数，观察吻合口神经再生情况。

2 结果

2.1 大体观察 两组大鼠未出现死亡情况，切口无裂开及感染，术后第2天大鼠左下肢均出现被动运动，所有动物纳入结果分析。术后第8周大鼠再次麻醉后沿原切口逐层切开，显露坐骨神经，两组神经吻合口外观连续性完整，未见感染征象；两组神经与周围组织粘连明显，实验组坐骨神经分离容易，对照组吻合口与周围粘连致密，需借助手术显微镜分离。

2.2 神经功能指数 术后对照组第2、4、6、8周SFI数值分别为：-92±2.4、-76±2.9、-65±3.7、-56±3.7；术后实验组4个时间点SFI数值分别为：-91±2.6、-74±3.1、-61±4.2、-51±4.1。其中，术后第2、4周两组SFI比较差异无统计学意义(P>0.05)，但术后第6、8周实验组SFI均高于对照组(P<0.01)。

2.3 电生理检测 术后第8周实验组与对照组左侧坐骨神经潜伏期与振幅比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 术后第8周两组电生理检测结果比较

注：实验组为针线缝合吻合后使用医用粘合剂和导管固定，对照组为行针线缝合吻合；与对照组比较，aP<0.05

2.4 组织学观察 术后第8周组织病理学观察显示，对照组吻合口神经外膜结缔组织增生明显，实验组神经外膜结缔组织最大厚度为(368.2±13.1)μm，对照组为(562.8±20.2)μm，两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见图1。实验组4个视野神经内结缔组织面积之和为(14158.8±442.5)μm2，对照组为(18856.8±654.6)μm2，两组比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见图2。实验组吻合口远端3 mm处神经纤维再生数量为(4867±262)个，对照组为(4595±304)个，两组比较差异有统计学意义(P<0.05)，见图3。

3 讨论

周围神经损伤后，断端缝合、神经移植依旧是神经修复的金标准。在神经修复早期，神经内外瘢痕结缔组织增生明显，其中含量最高的为Ⅰ、Ⅲ型胶原组织[11]。胶原组织具有很强的抗张力性，在神经修复早期对于消除张力具有重要的意义。但是瘢痕结缔组织在神经内外过度增生，却会严重干扰神经再生的过程[12]。神经外瘢痕结缔组织的过度增生，可以对神经吻合口造成机械性的压迫，使神经外膜微血管血流中断和轴浆运输障碍，破坏了血-神经屏障的功能；神经内瘢痕结缔组织的过度增生，阻碍轴突穿越吻合口向远端生长，严重阻碍了轴突再生和神经功能的恢复[13-14]。这也使得神经损伤后修复的结局难以预测。究其原因，吻合口生物力学刺激是再生过程中的一个重要不良因素。

因此，神经离断性损伤后肢体制动，减少吻合口的力学刺激是很有必要的，待神经吻合口生长牢固后，开始行肢体功能锻炼[15]。但是肢体的制动会带来很多负面影响，如肌肉萎缩、关节挛缩甚至关节功能丧失。本实验对神经吻合口进行内制动，在神经修复早期可以完全避免肢体被动活动所带来的不良影响。一定程度上也可以避免肌肉萎缩、关节挛缩和功能丧失，促进关节、肌肉功能的恢复。术后第8周SFI及电生理检测结果等数据表明，神经功能恢复优于对照组；神经内瘢痕结缔组织面积实验组明显小于对照组。这一结果也与Schmidhammer等[16]的研究结果相一致。证明了该种方法的可行性，也为神经离断损伤在临床上治疗拓展了新视野。

图1 术后第8周两组大鼠左侧坐骨神经吻合口近端镜下观察神经外膜结缔组织(HE×40)

A.实验组：针线缝合吻合后使用医用粘合剂和导管固定；B.对照组：行针线缝合吻合；红色标记线为吻合口神经外膜结缔组织最厚部分

图2 术后第8周两组左侧坐骨神经吻合口近端镜下观察神经内结缔组织面积(Masson×400)

A.实验组：针线缝合吻合后使用医用粘合剂和导管固定；B.对照组：行针线缝合吻合；结缔组织显示为淡蓝色，髓鞘显示为红色

图3 术后第8周两组左侧坐骨神经吻合口远端镜下观察神经再生(镀银染色×400)

A.实验组：针线缝合吻合后使用医用粘合剂和导管固定；B.对照组：行针线缝合吻合

Robert Schmidhammer在实验中使用缝线固定神经和硅胶导管，使得吻合口与导管形成一个整体，达到制动的效果。但是过多地使用缝合方法，一方面缝针对神经有二次损伤，另一方面缝线由外而内进入神经组织，也增加了局部炎症反应的风险，导致局部瘢痕结缔组织的增生[17]。粘合剂在神经修复中的使用受到很多学者的青睐[18-19]。α-氰基丙烯酸脂粘合剂已经成熟运用于临床和动物实验，梁向党等[20]利用该粘合剂成功修复大鼠坐骨神经损伤。在本实验中还观察到，20 μl粘合剂固化后不但可以起到粘连作用，它具有很强的抗牵拉作用。神经吻合口套接硅胶导管，并使用α-氰基丙烯酸脂粘合剂封闭导管，可以对吻合口进行有效的内制动。医用硅胶导管组织相容性好，无抗原性，在人体内异物反应较小。并且硅胶导管本身所具有的韧性，不仅为神经再生提供一个很好的三围支撑空间，也为神经再生提供了一个良好的微环境。既能避免神经营养因子外逸，也能阻止外界结缔组织的入侵。术后第8周神经吻合口外结缔组织厚度的测量结果表明，硅胶导管可以显著抑制吻合口外结缔组织的增生。

综上所述，利用粘合剂和硅胶导管所制备的内固定支架，可以对神经吻合口起到很好的制动效果。不仅可以抑制神经内外瘢痕结缔组织的增生，而且还有利于神经再生，促进神经靶器官功能的恢复。

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Effect of Medical Adhesive Braking on Severed Sciatic Nerves for Anastomosis in Rats

ZOU Xiu-qiang1, LIANG Xiang- dang1, GUO Zhan-fang1， SUN Geng2, YU Kuan-kuan1, FANG Zhuo-qun1

(1. The First Department of Osteology, General Hospital of the PLA, Beijing 100853, China; 2. Department of Osteology, 252 Hospital of the PLA, Baoding, Hebei 350025, China)

Objective To observe the effect of medical adhesive braking on severed sciatic nerves for anastomosis in rats. Methods A total of 30 male SD rats were selected and models were established, and then the rats were randomly divided into experiment group (n=15) and control group (n=15). In experiment group, the sciatic nerves were transected at the midpoint, and then were sutured for anastomosis with traditional method under operating microscope. The silica gel tubes were put over the surfaces of nerve suture sites, and the stomas sites were similar with the axial center of the tubes, and then 20 μl medical adhesive were respectively dripped on two sides of the tubes. In control group, the sciatic nerves were transected at the midpoint, and then were sutured for anastomosis with traditional method under operating microscope only. Nerval connective tissues were given general observation, indexes of nervous functions, electrophysiologic detection and histopathological observation were made in postoperative 8thweek, and the hyperplasia conditions of intraneural and extraneural connective tissues were recorded, and the number of regenerated nerve fibers in stomas were detected. Results In postoperative 8thweek, the obvious adhesions were found in nervous and surrounding tissues; the values of function indexes of left sciatic nerve (in the 6thand 8thweeks), neural latency, maximum thickness of scar connective tissue in epineurium and the total area of 4 intraneural connective tissues in experiment group were significantly lower than those in the control group (P<0.05), while the values of neural amplitude and regenerated number of nerve fibers were higher than those in the control group (P<0.05). Conclusion The medical adhesive braking on severed sciatic nerves for anastomosis in rats may inhibit the hyperplasia of scar connective tissues, and promote the regeneration of nerve fibers.

Cyanoacrylates； Braking, reconstructive; Sciatic nerve; Rats

科技部国际合作项目(2014DFA31230)

100853 北京，解放军总医院骨科一病区(邹秀强、梁向党、郭占芳、余宽宽、房卓群)；071000 河北 保定，解放军252医院骨科(孙赓)

梁向党，E-mail：lxd301@263.net

R-332

A

2095-140X(2015)03-0024-04

10.3969/j.issn.2095-140X.2015.03.006

2014-12-02 修回时间：2015-01-30)

*为共同第一作者