大鼠坐骨神经火器伤复合海水浸泡动物模型的建立及病理学变化

张璐萍 张乃丽 张春雷 于振海 周 帅马 泽 刘晓伟 黄 飞

（滨州医学院 人体解剖与组织胚胎学研究所，滨州256603）

海战中，火器伤发生率达40～60%，其中90%为弹片伤，在火器伤中，周围神经发生率高，这种损伤的损伤后致残率高，给患者的战后生活带来巨大的痛苦和负担。对越自卫作战中，我军周围神经火器伤伤员占伤员总数的8．3%，占四肢伤伤员的17%，随着武器的现代化周围神经火器伤的发生率也呈增高的趋势［1］。周围神经火器伤发生时，除弹片对神经机械性的高速撞击和切割造成直接损伤外，还会在体内产生压力波和瞬时空腔，使神经被推移造成间接伤或震荡伤，造成邻近神经损伤［2］。此外弹片伤还有灼烧伤、周围组织损伤、出血严重、伤口污染严重等特点。临床上处理该种损伤时，手术时机较难控制，手术过早难以确定神经损伤的范围，容易引起治疗不彻底；手术过晚会导致运动终板、肌肉等组织因缺少营养而萎缩变性，影响修复治疗效果［3］。

海水具有低温、高渗、高钠、高氯、碱性以及细菌含量高等理化特性，海战中伤员落水后会导致其开放伤口受到不同程度的海水浸泡，使伤情更加复杂［4］。因此，海战火器周围神经损伤后，确定神经损伤的范围及时效变化对其临床救治具有重要意义，目前，国内外研究均未见相关报道。本研究以SD大鼠为研究对象，建立坐骨神经火器伤海水浸泡模型，观察损伤后神经损伤处及其邻近神经的病理学变化，为临床火器周围神经伤的救治提供实验依据。

1 材料与方法

1．1 实验动物

SPF级健康SD大鼠（雌雄不限）108只，体重200～250g，随机分为3组，每组36只。

1．2 实验材料

小型点爆源：为西安兵器庆华集团的8号纸壳民用爆破雷管。海水（取自黄海养马岛附近海域），水合氯醛，石蜡包埋，HE染色常规材料。

1．3 大鼠火器坐骨神经伤海水浸泡模型的建立

爆炸海水浸泡组（A组）：取实验用SD大鼠，水合氯醛进行全身麻醉（用量为30mg／kg），麻醉后，将大鼠俯卧固定于手术台上，切开臀部皮肤与肌肉，暴露坐骨神经，埋入点爆源，引爆，造成坐骨神经火器伤，通过控制爆炸力度，确保损伤程度的一致性。调节爆炸力度，使左侧形成坐骨神经非完全断裂损伤（A1组），右侧造成完全断裂损伤（A2组）。伤后，将爆炸伤口浸入海水中（海水取自黄海养马岛附近海域），建立海水浸泡火器伤动物模型。在浸泡30 min～6h时间内，每30min将3只动物从海水中救出。观察伤口大体变化，选取损伤神经部位上下组织标本约2cm，4%福尔马林溶液固定，石蜡包埋，HE染色，光镜观察病理学变化。

爆炸无海水浸泡组（B组）：仅进行爆炸处理，左侧形成坐骨神经非完全断裂损伤（B1组），右侧造成完全断裂损伤（B2组）。损伤后无海水浸泡处理，相同时间点观察取材。

锐性切断处理组（C组）：对坐骨神经进行锐性切断，左侧形成坐骨神经非完全断裂损伤（C1组），右侧造成完全断裂损伤（C2组）。损伤后无海水浸泡处理，相同时间点观察取材。

2 结果

2．1 致伤后坐骨神经大体形态学观察

造模成功后30min取材观察，爆破组（A组、B组）创面污染严重，周围软组织坏死、弥漫性充血、靠近爆破区域可见组织烧伤，非完全断裂侧（A1组、B1组）坐骨神经连续性存在，但有明显的移位伸长、灼伤，附近神经明显肿胀，外膜下可见小血肿；完全断裂侧（A2组、B2组）坐骨神经游离在损伤的软组织内，断端灼烧呈焦黄色、炸伤附近神经组织外膜粗糙，外膜下出血，神经干水肿。随着爆破处理后时间的延长，海水浸泡处理组（A组）创面周围组织水肿，苍白，伴少量暗红色渗出物；无海水浸泡处理组（B组）创面周围组织内可见血凝块及坏死组织。锐性切断处理组（C组）神经断面整齐，表面光滑、色白，周围组织内出血较少（见图1）。

2．2 致伤后坐骨神经病理学观察

造模成功后30min取材，HE染色，光镜下观察，锐性切断处理组（C组）神经纤维邻近创缘处未见明显神经纤维断裂，神经外膜、束膜完整；爆炸非完全断裂海水浸泡组（A1组），创缘处神经纤维裂，神经纤维排列紊乱，有的多处断裂，有的形成碎片，中间形成较大间隙，邻近神经外膜连续性尚好，神经纤维少量断裂，外膜及束膜下毛细血管断裂，可见大片灶状出血；爆炸完全断裂海水浸泡组（A2组），神经内可见大量神经纤维断裂，断裂的神经纤维呈束状阶段性消失，断裂的神经轴突形成不规则节段及碎片，外膜及束膜下广泛出血，髓鞘断裂。无海水浸泡处理组（B组）与海水浸泡组（A组）镜下观察所见相似（见图1）。

随着时间的延长，爆炸组（A组、B组）损伤神经束内出现严重水肿，断裂的神经纤维悬浮在水肿组织中，大量白细胞浸润。在各个时间点海水浸泡组（A组）水肿程度均较无浸泡组（B组）轻。

3 讨论

图1 致伤后坐骨神经病理学观察（×400）

在现代战争中，周围神经战伤发生率高，伤后致残率高，损伤后救治的时限及选择的治疗方法尤为重要［5］。与锐器切割伤不同，周围神经火器伤的致伤因素除撞击和切割而形成的直接损伤外，爆炸物在体内还可以形成震荡波和瞬时空腔，牵拉神经迁移移位及震荡造成的间接伤。此外，海战时，海水浸泡还会对神经组织及全身组织器官造成二次或多次创伤。以往的研究仅关注火器伤的治疗，忽略了海水浸泡对神经组织的影响。本研究以大鼠为研究对象，通过精确控制爆炸力度，对坐骨神经进行非完全断裂及完全断裂处理，分别模拟火器伤造成的神经直接损伤及间接损伤。爆炸损伤后通过有无海水浸泡对比观察海战火器周围神经伤与陆战伤的区别，在处理后不同时间点观察坐骨神经的病理学变化，分析损伤神经在6小时内的变化情况。本实验结果发现，爆炸引起的周围神经损伤除爆炸处造成神经断裂等直接损伤外，邻近爆炸点的神经肉眼观察基本正常，镜下也可见束膜内出血、神经纤维部分断裂等病理学变化，符合火器神经伤引起的震荡伤等间接伤的特点。对比神经完全断裂伤与非完全断裂伤的神经组织，完全断裂组神经外膜内及束膜内出血更为严重，究其原因可能与完全断裂组神经组织所受爆炸力度更大有关。观察爆炸损伤的神经组织在损伤后6小时内的时程变化规律，可以发现，所有组别都表现出随着时间的延长神经束膜及外膜水肿逐渐加重，出现炎性细胞聚集，受损的神经纤维未有明显的变性坏死。

本研究重点观察了海水浸泡对火器周围神经伤的影响，结果显示，与单纯爆炸无海水浸泡组相比，海水浸泡后，神经纤维损伤情况相似，炎性细胞浸润较严重，但神经外膜及束膜水肿较未浸泡组稍轻。究其原因，可能与在渗透压较高的海水内浸泡延缓了组织水肿的进展，而海水中病原微生物则致使创口污染程度进一步加重有关。

在本研究中，伤后6小时内并未发现海水浸泡加重火器周围神经纤维的损伤，至于其在超微结构上的变化以及6小时后的病理学变化，尚需进一步研究证实。此外，火器伤常常是多种组织的复合损伤，在进行救治治疗时还应考虑其他组织损伤情况及海水浸泡对患者全身器官组织的影响［6，7］，这些都是我们尚需进一步研究的内容。

［1］ 李兵仓．周围神经火器伤的研究进展［J］．中华创伤杂志，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］ 庄永敬，谢培增，陈大军，等．海上环境下海战伤救治的实验研究［J］．华南国防医学杂志，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，Demirdöver 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］ 谢培增，汪先兵，刘剑，等．海上环境下海水浸泡颅脑火器伤治疗的实验研究［J］．中国临床神经外科杂志，2010，07：419-422．