[摘要]目的:本文鑒于目前缺乏腭咽閉合運(yùn)動模式的動物模型,利用和人類腭咽結(jié)構(gòu)相似的成年雄性獼猴建立人工電刺激誘導(dǎo)軟腭肌肉發(fā)生腭咽閉合運(yùn)動模式的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,為臨床優(yōu)化治療相關(guān)疾病提供依據(jù)。方法:對活體成年獼猴軟腭部位肌肉的進(jìn)行手術(shù)解剖,準(zhǔn)確定位腭帆提肌、腭帆張肌、咽腭肌、舌腭肌,埋植針式電極進(jìn)行有效刺激,利用鼻咽纖維鏡觀察軟腭肌肉的運(yùn)動情況。結(jié)果:利用針電極刺激獼猴軟腭肌肉能誘發(fā)有效的肌肉收縮,達(dá)到腭咽閉合狀態(tài),確定了有效的刺激參數(shù)。在刺激電壓為3V時,軟腭發(fā)生收縮;刺激電壓為5V時,發(fā)生腭咽閉合。結(jié)論:針式電極刺激獼猴軟腭肌肉能夠發(fā)生有效收縮,利用獼猴建立的腭咽閉合動物模型可靠。
[關(guān)鍵詞]獼猴;腭咽閉合;實(shí)驗(yàn)動物模型
[中圖分類號]R332[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1008-6455(2010)10-1485-02
To set up animal model of velopharyngeal movement
CHEN Zhi1, YIN Ning-bei2
(1.Department of Plastic Surgery,Beijing Fengtai Hospital,Beijing 100071,China;2.The First Department of Plastic Surgery Hospital,Chinese Academy of Medical Science and Peking Union Medical College,Beijing100144,China)
Abstract:ObjectiveTo set up animal model ofrhesus monkey velopharyngeal movement by stimulating the soft palate with electrodes.Methords6 rhesus monkeys were used for this experiment. The palate muscles were isolated and their positions placed correctly,and stimulated with various voltages,the stimulating movements were recorded.ResultsThe palate muscles responded to be constriction and closed at 3V and 5V,respectively.ConclusionThe animal model of monkey velopharyngeal was reliability. The stimulating voltages for monkeys'palate muscles movement were collected and could be useful for further related studies.
Key words:rhesus monkey;velopharyngeal;animal model
腭裂修復(fù)術(shù)式很多,目的不僅是修補(bǔ)上腭裂隙,更重要的是使術(shù)后達(dá)到腭咽閉合,具備正常發(fā)音的條件。由于沒有一種科學(xué)有效的、能夠科學(xué)模擬人類語音動作腭咽閉合功能的動物模型,有關(guān)治療腭裂語音的新術(shù)式以及新理論在臨床應(yīng)用之前普遍地缺乏動物實(shí)驗(yàn)的支持,使得手術(shù)本身具有相當(dāng)大的盲目性,對手術(shù)效果的預(yù)期缺乏客觀依據(jù),從而導(dǎo)致病人本身在醫(yī)療探索中充當(dāng)疾病模型的客觀事實(shí),不僅在醫(yī)學(xué)倫理上存在尷尬,而且限制了腭裂治療探索的步伐。因此建立一個可行、有效、方便的腭咽閉合動物模型是非常必要的。我們對獼猴軟腭肌肉埋植電極,通過連接導(dǎo)線在體外刺激,從而達(dá)到腭咽閉合,并利用鼻咽纖維鏡觀察記錄閉合動作,初步建立了猴腭咽閉合運(yùn)動模式的動物模型。
1材料和方法
1.1 動物的選擇和來源:采用解放軍總醫(yī)院提供的成年健康雄性獼猴6只,體重5.2~5.6kg,平均體重5.4kg,歲齡5歲。
1.2 麻醉方法:用氯胺酮和戊巴比妥鈉聯(lián)合肌肉注射。實(shí)驗(yàn)用猴肌肉注射麻醉后5min進(jìn)入平穩(wěn)呼吸,30次/min,心跳150次/min,針刺眼瞼無痛覺反應(yīng),四肢肌肉放松。
1.3 造模過程
1.3.1 麻醉成功后,取仰臥位,頭部稍微超過操作臺,用紗布條固定好四肢后,以10號氣管插管經(jīng)口腔插管保障通氣順暢,并用膠布將通氣導(dǎo)管固定在下頜正中。雙側(cè)外耳至下頜備皮,以自制開口器撐開上下頜,顯露軟腭,術(shù)區(qū)用碘伏消毒,鋪無菌巾。術(shù)區(qū)追加含有腎上腺素的生理鹽水約5ml(注射后可見軟腭粘膜略隆起)。
1.3.2 用11號尖刀片自腭帆口腔粘膜側(cè)劃開小口約3mm,顯露腭帆提肌、腭帆張肌;在咽腭弓、舌腭弓處顯露咽腭肌、舌腭肌。應(yīng)用直徑2mm的圓頭吸脂針作引導(dǎo)器,將耐高溫、高壓的銀質(zhì)導(dǎo)線針沿圓頭吸脂針尾部置入,沿空管順行,從吸脂針頭部鉆出。雙耳前下體表尖刀片劃小口3mm,吸脂針攜帶導(dǎo)線自體表切口戳入并沿口腔粘膜下潛行至軟腭肌肉。
1.3.3 將導(dǎo)線電極針固定于軟腭肌肉肌腹,退出吸脂針,導(dǎo)線游離端接插針埋植于雙耳下方皮下。
1.3.4 應(yīng)用成都泰盟BL-420S生物機(jī)能刺激輸出端連接導(dǎo)線電極針尾部,給與細(xì)電壓串刺激,自鼻腔置入鼻咽纖維鏡觀察并記錄軟腭活動??p合切口。
1.3.5 術(shù)后,每只猴給與肌注青霉素160萬U,連續(xù)3天,預(yù)防感染,流質(zhì)飲食,加強(qiáng)營養(yǎng)。
2結(jié)果
2.1 實(shí)驗(yàn)猴麻醉狀態(tài)和腭咽部肌肉手術(shù)分離:實(shí)驗(yàn)用猴經(jīng)氯胺酮和戊巴比妥鈉聯(lián)合肌肉注射麻醉后5min進(jìn)入平穩(wěn)呼吸,30次/min,心跳150次/min,針刺眼瞼無痛覺反應(yīng)。按造模方法,用11號尖刀片自腭帆口腔粘膜側(cè)劃開小口約3mm,顯露腭帆提肌、腭帆張肌;在咽腭弓、舌腭弓處顯露咽腭肌、舌腭肌;腭帆正中為懸雍垂肌。手術(shù)可準(zhǔn)確定位參與腭咽閉合動作的五組腭咽部肌肉。
2.2 電刺激誘導(dǎo)軟腭肌肉發(fā)生腭咽閉合結(jié)果:利用銀質(zhì)針電極對獼猴軟腭肌肉進(jìn)行電刺激,應(yīng)用鼻咽纖維鏡可觀察記錄猴軟腭的運(yùn)動。在刺激參數(shù)為3V時,軟腭肌肉均發(fā)生收縮;刺激參數(shù)為5V時,可發(fā)生腭咽閉合動作。
3討論
動物模型是在指醫(yī)學(xué)研究中建立的具有人類疾病模擬表現(xiàn)的動物實(shí)驗(yàn)對象和相關(guān)材料。在腭裂研究方面,自1950年Harvold首次在恒河猴體內(nèi),通過手術(shù)方法建立牙槽嵴裂動物模型以來,人們已經(jīng)開發(fā)和使用了許多種腭裂動物模型。適宜的動物模型是研究腭裂病因?qū)W、胚胎發(fā)育學(xué)、疾病發(fā)生學(xué)、臨床治療學(xué)等方面的重要手段之一。因此,在腭裂治療學(xué)的深入研究方面,選擇和應(yīng)用容易獲取或制作、穩(wěn)定性好、重復(fù)性高的實(shí)驗(yàn)動物模型必然是決定研究結(jié)果是否可信和可靠的核心問題之一。在選擇動物種屬的問題上,既往研究者多依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選擇動物。劉賢等在小鼠妊娠第11.5天一次性給與足量的地塞米松,可成功建立小鼠腭裂動物模型[1]。貴州小型豬因品種純、遺傳背景清楚、實(shí)驗(yàn)?zāi)褪苄詮?qiáng)而被用于腭裂動物模型[2]。狗被較多的應(yīng)用是因?yàn)樗哂须p牙列,顱面結(jié)構(gòu)類似人類。兔也應(yīng)用較多,雖然其腭結(jié)構(gòu)明顯不同于人和狗,但有學(xué)者證實(shí),兔與狗相比,實(shí)驗(yàn)裂隙所致的顱面生長異常并無不同。Papadopulos等[3]認(rèn)為處于孕中期的胎羊最適合顱面畸形的研究,甚至可以作為“金標(biāo)準(zhǔn)”。靈長類動物,雖然資源匱乏,費(fèi)用不菲,卻有許多學(xué)者使用其建立唇腭裂模型。一種普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為種系發(fā)生越接近人類的動物,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果越易外推及人類。
腭裂修復(fù)旨在重建良好的腭咽閉合,獲得正常的語音功能。軟腭肌肉的配合運(yùn)動是決定腭咽閉合的關(guān)鍵因素,為獲得正常的語音創(chuàng)造條件[4]。目前,專門針對腭咽閉合不全的肌肉作用機(jī)制的動物模型還并未建立。筆者采用靈長類動物獼猴作為實(shí)驗(yàn)對象,其種屬關(guān)系非常接近人類,因而應(yīng)具有較為相似的腭部解剖形態(tài),在動物實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行解剖定位分離是可行的。通過對獼猴尸頭進(jìn)行精細(xì)解剖發(fā)現(xiàn),其軟腭的五組肌肉即腭帆提肌、腭帆張肌、咽腭肌、舌腭肌、懸雍垂肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)與人類相似。從解剖生理學(xué)的角度來看,腭咽閉合主要是以腭帆提肌與其他腭咽部肌肉協(xié)調(diào)完成的。講話時腭帆提肌向后上方牽拉、閉鎖鼻咽腔。舌腭肌的功能與軟腭下降有關(guān)。咽腭肌既有使軟腭下降的肌束,也有絞扼咽腔的肌束[5]。本實(shí)驗(yàn)中沒有象以往外科手術(shù)那樣對猴腭咽部造成創(chuàng)傷,僅對其相關(guān)肌肉進(jìn)行了刺激。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了以腭帆提肌為主的腭咽閉合運(yùn)動模式。
Kim等[6]和Paniello等[7]在他們的實(shí)驗(yàn)中對喉返神經(jīng)的刺激電極作了比較研究,他們發(fā)現(xiàn),單級電極不易誘發(fā)更多的神經(jīng)纖維化和組織反應(yīng)。該實(shí)驗(yàn)中埋植的電極為銀質(zhì)單電極,容易設(shè)計,導(dǎo)電性能好,導(dǎo)線耐高溫、高壓,電刺激肌肉時干擾小。另外,電極插頭埋植于皮下,可經(jīng)皮膚切口進(jìn)入,多次連接刺激電源反復(fù)進(jìn)行刺激實(shí)驗(yàn)。
Pigott 早在20世紀(jì)60年代末報道了用鼻咽纖維內(nèi)窺鏡對腭咽閉合的研究以來[8],眾多學(xué)者就這方面內(nèi)容進(jìn)行了報道[9]。陳仁吉等[10]采用鼻咽纖維鏡在直視監(jiān)控下對腭咽閉合協(xié)調(diào)異常者進(jìn)行發(fā)音練習(xí),通過視-聽反饋調(diào)節(jié)機(jī)制使患者自行調(diào)節(jié)腭咽部肌肉等結(jié)構(gòu)功能以形成完全、持續(xù)的腭咽閉合,同時配合常規(guī)語音訓(xùn)練改善發(fā)音技能,取得較好效果筆者在建模中應(yīng)用冷光源可曲式軟管的鼻咽纖維鏡直接觀察軟腭活動形態(tài)并能做攝影記錄,操作靈便,可以完整的了解腭咽閉合的全貌及判定腭咽閉合功能,確保了評價腭咽閉合動作的客觀性和真實(shí)性。
總之,應(yīng)用電極刺激猴軟腭肌肉達(dá)到腭咽閉合運(yùn)動模式的動物模型建立是可行的,也是十分必要的,這樣可以更進(jìn)一步針對肌肉間組合刺激尋找更為有效的刺激參數(shù)和組合模式,對腭裂術(shù)后腭咽肌肉功能恢復(fù)開展研究,尋找肌肉康復(fù)訓(xùn)練的方法和依據(jù),旨在治療腭咽閉合不全。
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[收稿日期]2010-06-22 [修回日期]2010-09-21
編輯/張惠娟