大鼠坐骨神經(jīng)火器傷復(fù)合海水浸泡動物模型的建立及病理學(xué)變化

張璐萍 張乃麗 張春雷 于振海 周 帥馬 澤 劉曉偉 黃 飛

（濱州醫(yī)學(xué)院 人體解剖與組織胚胎學(xué)研究所，濱州256603）

海戰(zhàn)中，火器傷發(fā)生率達(dá)40～60%，其中90%為彈片傷，在火器傷中，周圍神經(jīng)發(fā)生率高，這種損傷的損傷后致殘率高，給患者的戰(zhàn)后生活帶來巨大的痛苦和負(fù)擔(dān)。對越自衛(wèi)作戰(zhàn)中，我軍周圍神經(jīng)火器傷傷員占傷員總數(shù)的8．3%，占四肢傷傷員的17%，隨著武器的現(xiàn)代化周圍神經(jīng)火器傷的發(fā)生率也呈增高的趨勢［1］。周圍神經(jīng)火器傷發(fā)生時，除彈片對神經(jīng)機(jī)械性的高速撞擊和切割造成直接損傷外，還會在體內(nèi)產(chǎn)生壓力波和瞬時空腔，使神經(jīng)被推移造成間接傷或震蕩傷，造成鄰近神經(jīng)損傷［2］。此外彈片傷還有灼燒傷、周圍組織損傷、出血嚴(yán)重、傷口污染嚴(yán)重等特點。臨床上處理該種損傷時，手術(shù)時機(jī)較難控制，手術(shù)過早難以確定神經(jīng)損傷的范圍，容易引起治療不徹底；手術(shù)過晚會導(dǎo)致運動終板、肌肉等組織因缺少營養(yǎng)而萎縮變性，影響修復(fù)治療效果［3］。

海水具有低溫、高滲、高鈉、高氯、堿性以及細(xì)菌含量高等理化特性，海戰(zhàn)中傷員落水后會導(dǎo)致其開放傷口受到不同程度的海水浸泡，使傷情更加復(fù)雜［4］。因此，海戰(zhàn)火器周圍神經(jīng)損傷后，確定神經(jīng)損傷的范圍及時效變化對其臨床救治具有重要意義，目前，國內(nèi)外研究均未見相關(guān)報道。本研究以SD大鼠為研究對象，建立坐骨神經(jīng)火器傷海水浸泡模型，觀察損傷后神經(jīng)損傷處及其鄰近神經(jīng)的病理學(xué)變化，為臨床火器周圍神經(jīng)傷的救治提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 實驗動物

SPF級健康SD大鼠（雌雄不限）108只，體重200～250g，隨機(jī)分為3組，每組36只。

1．2 實驗材料

小型點爆源：為西安兵器慶華集團(tuán)的8號紙殼民用爆破雷管。海水（取自黃海養(yǎng)馬島附近海域），水合氯醛，石蠟包埋，HE染色常規(guī)材料。

1．3 大鼠火器坐骨神經(jīng)傷海水浸泡模型的建立

爆炸海水浸泡組（A組）：取實驗用SD大鼠，水合氯醛進(jìn)行全身麻醉（用量為30mg／kg），麻醉后，將大鼠俯臥固定于手術(shù)臺上，切開臀部皮膚與肌肉，暴露坐骨神經(jīng)，埋入點爆源，引爆，造成坐骨神經(jīng)火器傷，通過控制爆炸力度，確保損傷程度的一致性。調(diào)節(jié)爆炸力度，使左側(cè)形成坐骨神經(jīng)非完全斷裂損傷（A1組），右側(cè)造成完全斷裂損傷（A2組）。傷后，將爆炸傷口浸入海水中（海水取自黃海養(yǎng)馬島附近海域），建立海水浸泡火器傷動物模型。在浸泡30 min～6h時間內(nèi)，每30min將3只動物從海水中救出。觀察傷口大體變化，選取損傷神經(jīng)部位上下組織標(biāo)本約2cm，4%福爾馬林溶液固定，石蠟包埋，HE染色，光鏡觀察病理學(xué)變化。

爆炸無海水浸泡組（B組）：僅進(jìn)行爆炸處理，左側(cè)形成坐骨神經(jīng)非完全斷裂損傷（B1組），右側(cè)造成完全斷裂損傷（B2組）。損傷后無海水浸泡處理，相同時間點觀察取材。

銳性切斷處理組（C組）：對坐骨神經(jīng)進(jìn)行銳性切斷，左側(cè)形成坐骨神經(jīng)非完全斷裂損傷（C1組），右側(cè)造成完全斷裂損傷（C2組）。損傷后無海水浸泡處理，相同時間點觀察取材。

2 結(jié)果

2．1 致傷后坐骨神經(jīng)大體形態(tài)學(xué)觀察

造模成功后30min取材觀察，爆破組（A組、B組）創(chuàng)面污染嚴(yán)重，周圍軟組織壞死、彌漫性充血、靠近爆破區(qū)域可見組織燒傷，非完全斷裂側(cè)（A1組、B1組）坐骨神經(jīng)連續(xù)性存在，但有明顯的移位伸長、灼傷，附近神經(jīng)明顯腫脹，外膜下可見小血腫；完全斷裂側(cè)（A2組、B2組）坐骨神經(jīng)游離在損傷的軟組織內(nèi)，斷端灼燒呈焦黃色、炸傷附近神經(jīng)組織外膜粗糙，外膜下出血，神經(jīng)干水腫。隨著爆破處理后時間的延長，海水浸泡處理組（A組）創(chuàng)面周圍組織水腫，蒼白，伴少量暗紅色滲出物；無海水浸泡處理組（B組）創(chuàng)面周圍組織內(nèi)可見血凝塊及壞死組織。銳性切斷處理組（C組）神經(jīng)斷面整齊，表面光滑、色白，周圍組織內(nèi)出血較少（見圖1）。

2．2 致傷后坐骨神經(jīng)病理學(xué)觀察

造模成功后30min取材，HE染色，光鏡下觀察，銳性切斷處理組（C組）神經(jīng)纖維鄰近創(chuàng)緣處未見明顯神經(jīng)纖維斷裂，神經(jīng)外膜、束膜完整；爆炸非完全斷裂海水浸泡組（A1組），創(chuàng)緣處神經(jīng)纖維裂，神經(jīng)纖維排列紊亂，有的多處斷裂，有的形成碎片，中間形成較大間隙，鄰近神經(jīng)外膜連續(xù)性尚好，神經(jīng)纖維少量斷裂，外膜及束膜下毛細(xì)血管斷裂，可見大片灶狀出血；爆炸完全斷裂海水浸泡組（A2組），神經(jīng)內(nèi)可見大量神經(jīng)纖維斷裂，斷裂的神經(jīng)纖維呈束狀階段性消失，斷裂的神經(jīng)軸突形成不規(guī)則節(jié)段及碎片，外膜及束膜下廣泛出血，髓鞘斷裂。無海水浸泡處理組（B組）與海水浸泡組（A組）鏡下觀察所見相似（見圖1）。

隨著時間的延長，爆炸組（A組、B組）損傷神經(jīng)束內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重水腫，斷裂的神經(jīng)纖維懸浮在水腫組織中，大量白細(xì)胞浸潤。在各個時間點海水浸泡組（A組）水腫程度均較無浸泡組（B組）輕。

3 討論

圖1 致傷后坐骨神經(jīng)病理學(xué)觀察（×400）

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，周圍神經(jīng)戰(zhàn)傷發(fā)生率高，傷后致殘率高，損傷后救治的時限及選擇的治療方法尤為重要［5］。與銳器切割傷不同，周圍神經(jīng)火器傷的致傷因素除撞擊和切割而形成的直接損傷外，爆炸物在體內(nèi)還可以形成震蕩波和瞬時空腔，牽拉神經(jīng)遷移移位及震蕩造成的間接傷。此外，海戰(zhàn)時，海水浸泡還會對神經(jīng)組織及全身組織器官造成二次或多次創(chuàng)傷。以往的研究僅關(guān)注火器傷的治療，忽略了海水浸泡對神經(jīng)組織的影響。本研究以大鼠為研究對象，通過精確控制爆炸力度，對坐骨神經(jīng)進(jìn)行非完全斷裂及完全斷裂處理，分別模擬火器傷造成的神經(jīng)直接損傷及間接損傷。爆炸損傷后通過有無海水浸泡對比觀察海戰(zhàn)火器周圍神經(jīng)傷與陸戰(zhàn)傷的區(qū)別，在處理后不同時間點觀察坐骨神經(jīng)的病理學(xué)變化，分析損傷神經(jīng)在6小時內(nèi)的變化情況。本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，爆炸引起的周圍神經(jīng)損傷除爆炸處造成神經(jīng)斷裂等直接損傷外，鄰近爆炸點的神經(jīng)肉眼觀察基本正常，鏡下也可見束膜內(nèi)出血、神經(jīng)纖維部分?jǐn)嗔训炔±韺W(xué)變化，符合火器神經(jīng)傷引起的震蕩傷等間接傷的特點。對比神經(jīng)完全斷裂傷與非完全斷裂傷的神經(jīng)組織，完全斷裂組神經(jīng)外膜內(nèi)及束膜內(nèi)出血更為嚴(yán)重，究其原因可能與完全斷裂組神經(jīng)組織所受爆炸力度更大有關(guān)。觀察爆炸損傷的神經(jīng)組織在損傷后6小時內(nèi)的時程變化規(guī)律，可以發(fā)現(xiàn)，所有組別都表現(xiàn)出隨著時間的延長神經(jīng)束膜及外膜水腫逐漸加重，出現(xiàn)炎性細(xì)胞聚集，受損的神經(jīng)纖維未有明顯的變性壞死。

本研究重點觀察了海水浸泡對火器周圍神經(jīng)傷的影響，結(jié)果顯示，與單純爆炸無海水浸泡組相比，海水浸泡后，神經(jīng)纖維損傷情況相似，炎性細(xì)胞浸潤較嚴(yán)重，但神經(jīng)外膜及束膜水腫較未浸泡組稍輕。究其原因，可能與在滲透壓較高的海水內(nèi)浸泡延緩了組織水腫的進(jìn)展，而海水中病原微生物則致使創(chuàng)口污染程度進(jìn)一步加重有關(guān)。

在本研究中，傷后6小時內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)海水浸泡加重火器周圍神經(jīng)纖維的損傷，至于其在超微結(jié)構(gòu)上的變化以及6小時后的病理學(xué)變化，尚需進(jìn)一步研究證實。此外，火器傷常常是多種組織的復(fù)合損傷，在進(jìn)行救治治療時還應(yīng)考慮其他組織損傷情況及海水浸泡對患者全身器官組織的影響［6，7］，這些都是我們尚需進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

［1］ 李兵倉．周圍神經(jīng)火器傷的研究進(jìn)展［J］．中華創(chuàng)傷雜志，2003，04：58-61．

［2］ Oberlin C，Rantissi M．Gunshot injuries to the nerves．Chir Main．2011；30（3）：176-182．

［3］ Hollister AM，Simoncini A，Sciuk A，et al．High frequency ultrasound evaluation of traumatic peripheral nerve injuries．Neurol Res．2012；34（1）：98-103．

［4］ 莊永敬，謝培增，陳大軍，等．海上環(huán)境下海戰(zhàn)傷救治的實驗研究［J］．華南國防醫(yī)學(xué)雜志，2010，02：141-144＋153．

［5］ Rochkind S，Strauss I，Shlitner Z，et al．Clinical aspects of ballistic peripheral nerve injury：shrapnel versus gunshot．Acta Neurochir（Wien）．2014；156（8）：1567-1575．

［6］ Vayvada H，Demird?ver C，Menderes A，et al．The functional results of acute nerve grafting in traumatic sciatic nerve injuries．Ulus Travma Acil Cerrahi Derg．2013；19（2）：109-114．

［7］ 謝培增，汪先兵，劉劍，等．海上環(huán)境下海水浸泡顱腦火器傷治療的實驗研究［J］．中國臨床神經(jīng)外科雜志，2010，07：419-422．