人体正中神经内部显微结构的三维重建与可视化研究

[目的]探索应用计算机处理人体正中神经全长连续冰冻组织切片的二维图像信息,开发3DNerve神经三维可视化系统,重建人体正中神经内部显微结构并实现三维可视化.[方法]取新鲜人尸正中神经标本1例,以人长发为定位线、OCT包埋剂包埋、采用连续冰冻组织切片、乙酰胆碱脂酶组织化学法染色、高分辨率扫描仪获取二维数码信息后、应用3DNerve对正中神经显微结构进行三维重建.[结果]正中神经在不同断面神经束的数目、位置以及神经束内神经纤维的性质变化较大.连续断面观察显示各神经束均是混合束,未见有纯粹的感觉束或运动束的出现.通过3D Nerve可在任意断面放大的视野下观察正中神经的显微结构,追踪各神经束在正中神经内的立体行径.从而动态地展示正中神经内部神经束的复杂结构.[结论]重建的正中神经三维可视化真实地再现正中神经干全长及其内部各神经束和束组的三维立体结构,可为临床修复正中神经损伤提供精确的断层解剖图像.     

人体尺神经显微结构三维可视化研究

目的 将人体尺神经行连续冰冻组织切片,经染色、扫描后获取尺神经连续断面二维图像信息,通过3D Nerve三维可视化软件系统勾画出完整的尺神经干三维解剖图谱.方法 取自愿捐献死亡3 h内38岁男性左侧尺神经全长(自臂丛内侧束至腕横韧带)标本1例,长约50cm,经定位、包埋、连续冰冻组织切片、乙酰胆碱脂酶组织化学染色,获取尺神经连续二维图像信息,应用3D Nerve三维可视化软件系统对尺神经内部结构进行三维重建.结果 尺神经在不同断面神经束的数量、位置及内部神经纤维的性质均有变化.应用尺神经3D Nerve三维可视化软件系统可在任意断面、任意角度观察尺神经内部的显微结构,追踪各神经束的立体行径,动态地展示尺神经内部神经束的复杂结构.结论 尺神经的3D Nerve三维可视化软件系统可真实地再现尺神经干全长及其内部各神经束的三维立体行径,为医学教学与临床修复尺神经损伤提供精确的神经任意断面三维立体解剖图像,有助于提高神经修复的疗效.     

短段腓总神经功能束三维重建的初步研究

目的 基于组织学连续断层切片,利用计算机技术进行短段腓总神经功能束三维重建.方法 取自愿捐献的成人约5 cm长胭窝段腓总神经,连续横断冰冻切片,片厚10 μm,切片间距0.25 mm,共切取200张切片.采用乙酰胆碱酯酶组织化学染色,镜下观察神经束变化规律,通过数码摄像系统将染色切片转化为数字图像,图像拼接获取放大100倍的二维全景图像,人工判断功能束性质,图形处理软件配准分割后,利用Amira 3.1三维重建软件实现腓总神经功能束的三维重建.结果 (月国)窝段腓总神经内部功能束可划分为感觉神经束、运动神经束、混合神经束和以运动神经纤维为主的混合神经束.其中,腓深神经和腓浅神经间无神经束的交叉融合,神经束的交叉融合主要发生在腓深神经和腓浅神经内部的功能束间.三维重建结果能较真实地再现周围神经的三维立体结构及其内部功能束组的三维立体行径,重建结构能单独或搭配显示,还能任意角度显示.结论 基于组织学和计算机技术,可以三维重建短段腓总神经功能束,为长段周围神经功能束的三维重建提供可行性依据.     

上肢血管与神经的三维重建研究

目的重建上肢血管和神经三维行径，同时探索一种血管与神经计算机三维重建的实用方法。方法用明胶-氧化铅混悬液灌注新鲜成人尸体标本1具，解剖分离出上肢的主干血管和臂丛神经主要分支，40％的硝酸银溶液涂抹正中、尺、桡、肌皮和腋神经，行连续螺旋CT扫描，应用Amira3．1软件对上肢血管和臂丛神经主要分支进行计算机三维重建并立体显示。结果重建的三维图像可直观、形象、生动地体现上肢血管和臂丛神经主要分支的空间位置关系，并可按各种方向任意旋转演示。结论三维重建图像较好地描述了血管与神经的相互关系，明胶-氧化铅血管标识及神经涂染行血管神经的三维重建是一种较实用的方法。     

正中神经显微结构三维可视化研究

目的 将正中神经干全长作连续冰冻组织切片,采集系列切片的神经二维信息,开发3D Nerve可视化系统,实现正中神经内部显微结构的三维可视化.方法 取新鲜成人尸体正中神经标本,作好定位并标记、OCT包埋、采用连续冰冻组织切片、染色、用扫描仪获取切片染色前后的连续的正中神经断面二维信息数据库,开发并应用3D Nerve可视化系统.结果 通过3D Nerve可视化系统观察发现,在不同断面正中神经神经束的数量、位置以及神经束内神经纤维的性质变化较大.在该系统中可在任意断面放大的视野下观察正中神经的显微结构,追踪各神经束在正中神经内的立体行径;重建的正中神经能在空间位置上绕任意轴作任意角度旋转,便于从不同的角度对各神经束的形态、空间位置及相互毗邻关系进行观察,从而动态地展示正中神经内部的复杂结构.结论 正中神经3D Nerve可视化系统真实地再现正中神经干全长及其内部各神经束和束组的三维立体结构,可为临床修复正中神经损伤提供精确的断层解剖图像.     

面神经的角神经三维可视化研究

目的 通过三维可视化技术,验证前期解剖学研究结果,并为失神经支配手术提供一定的理论依据.方法 取自愿捐献的甲醛固定的成人尸头,切取内眦角内侧全层软组织长3 cm、宽1 cm,以皮肤表面2平行刀痕为定位线,连续横断石蜡切片,片厚10 μm,切片间距0.25 mm,共切取120张切片.采用HE组织化学染色,高分辨率扫描仪获取二维数码图像后进行三维重建.结果 ①真实再现了角神经的三维立体结构及角神经与内眦动静脉的三维立体行径,且重建结构不但能单独或搭配显示,并可从任意角度显示.②证实了角神经显微解剖学研究的正确性.③角神经毗邻关系的三维重建技术可以应用到临床.结论 基于组织学和计算机技术,可以三维重建角神经的毗邻关系,为角神经的失神经支配手术提供更加准确的可行性依据.     

臂丛神经三维重建及相关解剖学研究

目的 通过对正常女性臂从及其周围组织进行三维重建,探索神经受压的解剖学基础.方法 利用虚拟中国人女性1号数据集C_2～T_3层面共计750幅图像对臂丛神经及其毗邻组织(主要为骨、肌肉及腱性组织)进行计算机三维重建,观察神经占位情况,然后在此基础上对三维模型的臂从神经各段(根、干、股、束)做模切面,分别计算神经/间隙比值.结果 三维重建后,可透过体表在任意角度观测模型的内部结构.其中臂丛神经根、干、股、束各段结构的空间位置及行径方向均可清晰显示.根、干、股、束段神经与神经间隙横断面比值分别为0.5547±0.1684、0.2909±0.0644、0.4552±0.1236及0.2950±0.0572.臂从神经根、股段所处空间通道占位情况明显大于干、束段.结论 臂丛神经周围的骨、肌肉及腱性绀织是造成神经卡压的主要因素,臂丛根、股段所处神经通道相对较为狭窄,为臂丛卡压的临床诊断及治疗提供了参考.     

尺神经功能束组走行模式的三维重建

目的 在组织学切片基础上，应用计算机三维成像技术，重建尺神经功能束组走行的三维图象，以期指导临床臂丛与尺神经损伤后的显微修复，为臂丛神经根性撕脱伤后手内肌功能的恢复提供必要的形态学基础。方法 制作尺神经连续断面组织切片，AchE组织化学染色，将切片转化为数字图象，人工判断功能束组性质，图形处理软件配准后，采用体数据场轮廓线表面重建方法，应用VC语言编制三维图象存储构建程序，在程序中重建尺神经功能束组走行的三维图象。结果 在程序中实现了尺神经功能束组走行的三维重建。对重建的各神经功能束的外表面进行三维显示，实现人机交互的任意三维旋转、任意断面切割。通过对感兴趣的显示对象(神经干和各束组)的选择，可以在同一三维空间同时显示任意神经功能束组的立体结构，结果反映出它们的在空问位置上的结构、毗邻关系和走行。通过与显微解剖结果对照，发现其显示图象与解剖结果基本吻合。结论 构建的尺神经功能束组的三维图象，能较真实的反映束组的走行分布情况，对临床医生理解神经内部结构，设计手术方案和在术中对照束组的分布方位调整手术方法有积极的作用。     

应用micro-CT实现兔坐骨神经显微三维结构可视化研究

目的探讨通过micro-CT扫描新西兰大白兔坐骨神经标本,利用三维可视化软件Mimics17.0重建兔坐骨神经内部显微三维结构。方法取6只成年新西兰大白兔坐骨神经组织标本分成A、B组(n=3),分别用1%、5%Lugol液对两组标本染色,于染色0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 h时,行光镜及micro-CT观察两组标本的显像变化,将显像良好的micro-CT图像序列导入Mimics软件,采用三维重建工具重建兔坐骨神经神经显微三维结构。结果 A组标本在染色2.5 h、B组标本在染色1.5 h时,经光镜及micro-CT观察可获得较为清晰的显微三维结构图像。图像显示新西兰大白兔的坐骨神经主要分3组神经束,且各神经束立体行径相对固定,Mimics软件测量各神经束横截面积分别为(0.425±0.013)、(0.038±0.007)、(0.242±0.026)mm~2,生成的数字化三维模型可在任意横断面观察坐骨神经内部显微结构。结论应用micro-CT可清晰真实显示兔坐骨神经显微三维结构,为建立大样本量周围神经显微解剖学数据库提供了可靠方法。     

大鼠单纯臂丛下干损伤屈指功能重建动物模型的探讨

目的建立大鼠单纯臂丛下干损伤屈指功能重建动物模型，并探讨其可行性。方法将60只SD大鼠随机分为3组：A组为单纯臂丛C8、T1神经根撕脱造成臂丛单纯下干损伤；B组为C7～T1神经根撕脱；C组为C8、T1神经根撕脱并将臂段正中神经造成约2cm缺损，通过肉眼观察和肌电检测，评价造模结果，结果C8、T1神经根撕脱且神经缺损组(即C组)下干神经损伤完全，而上千神经功能未受损，明显好于A、B组。结论C8、T1神经根撕脱且臂部正中神经缺损是建立大鼠单纯臂丛下干损伤屈指功能重建可行、理想的动物模型。     

C7神经前后股末端神经束结构特点和三维重建初步研究

目的研究C7神经前、后股末端神经束的特点。方法取自愿捐献新鲜成人尸体臂丛神经标本,确定C7神经,切取股束结合部由神经外膜包绕的前、后股末端,以4根头发作为定位线,连续横断面冰冻切片,片厚10μm,行乙酰胆碱酯酶染色,采集图像后进行神经功能束的鉴别和计数,并用Amira 4.1医学三维重建软件进行三维重建。结果前、后股染色深浅对比不明显,神经功能束由近向远逐渐分开。C7神经前股末端感觉束多于运动束,感觉束主要位于内侧,运动束主要位于外侧;后股末端运动束多于感觉束,运动束及感觉束内、外侧均有分布。C7神经前股末端运动束(2.85±0.36)束,感觉束(5.13±1.01)束;后股末端分别为(6.00±0.69)束及(3.78±0.94)束;前、后股末端间运动束和感觉束差异均有统计学意义(P<0.05)。三维重建后可从不同角度观察C7神经前、后股末端神经功能束的特点,可见神经功能束在走行过程中不断交叉、融合。结论 C7神经前股末端以感觉束为主,主要位于内侧;后股末端以运动束为主,内、外侧均有分布。应用Amira 4.1软件可实现C7神经前、后股末功能束的三维重建。     

C_7神经根移位治疗臂丛损伤术中胸背神经电生理检测的意义

目的探讨术中肌电生理检测对预测C7神经根移位术中胸背神经损伤程度的价值。方法7例全臂丛神经根性撕脱伤患者,均行健侧C7神经根移位术,术中切断C7之前分别刺激健侧臂丛上、中、下干,以及C7神经根各束支,采用肌电仪记录背阔肌动作电位波幅(Amp),了解各神经对背阔肌的支配权重。结果干部刺激后,背阔肌复合肌肉动作电位Amp在上、中、下干分别为(2.26±1.17)mv,(3.47±1.48)mv及(2.67±1.21)mv,中干与上、下干之间均存在统计学差异(P<0.05),而C7各股束支中,后股总体Amp为(4.14±1.94)mv,明显高于前股(2.08±1.24)mv(P<0.01),且后股内侧Amp最大,为(3.97±1.53)mv,大于后股外侧(2.87±1.41)mv(P<0.05)。背阔肌支配权重在臂丛干部,以中干(41.30%±2.56%)为大,而中干又以中干后股(66.90%±1.72%)、后股内侧(38.37%±1.65%)为大。结论术中电生理检测可以较精确定位背阔肌的支配神经来源,对合理选择C7神经根移位术式、提高C7神经根移位术式安全性具有重要的临床指导意义。     

胸腔镜下切取膈神经移位重建全臂丛根性撕脱伤手部功能初步报告

目的探讨胸腔镜下膈神经超长切取、移位重建全臂丛根性撕脱伤手部功能的可行性。方法全臂丛根性撕脱伤3例,胸腔镜下于邻膈肌处切断膈神经,逆行游离胸腔内全长膈神经及其血管组织蒂,并由第二肋间引出,经胸大肌下移位至上臂上内侧,分别与尺神经前内侧部吻合2例,与移植股薄肌之闭孔神经前支吻合1例。结果2例膈神经联合第3～6肋间神经运动支移位修复尺神经者,结合短期免疫抑制剂FK506口服治疗,术后12个月手内肌肌电图检测均出现再生电位,1例随访15个月出现手内肌收缩。1例用以重建屈肘、屈指屈拇的移植股薄肌术后7月出现肌肉收缩,随访12个月肌力达M3。结论胸腔镜下全长切取膈神经,作为运动性动力神经移位应用于全臂丛根性撕脱伤的治疗,可在短时间内有效重建屈指屈拇功能,并有使手内肌神经再支配、开始恢复手内肌收缩功能的迹象。     

Transfer of a flexor digitorum superficialis motor branch for wrist extension reconstruction in C5–C8 root injuries of the brachial plexus: A case series

In brachial plexus injuries, though nerve transfers and root grafts have improved the results for shoulder and elbow reconstruction, wrist extension has received little attention. We operated on three young patients with C5–C8 root injuries of the left brachial plexus, each operated upon within 6 months of trauma. For wrist extension reconstruction, we transferred a proximal branch of the flexor digitorum superficialis to the motor branch of the extensor carpi radialis brevis. Twenty‐four months after surgery, all patients recovered some degree of active wrist motion, from full flexion to near neutral. Independent control of finger flexion and wrist extension was not observed. In C5–C8 root injuries of the brachial plexus, transfer of a flexor digitorum superficialis motor branch to the extensor carpi radialis brevis produces limited recovery. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Microsurgery, 2013.     

“All in One or (W)hole in One Repair” for Adult Total Brachial Plexus Palsy

Background  Total brachial plexus palsy (TBPP) accounts for nearly 50% of all brachial plexus injuries. Since achieving a good functional hand was almost impossible, the aim was settled to get a good shoulder and elbow function. It was Gu, who popularized the concept of utilizing contralateral C7 (CC7) with vascularized ulnar nerve graft (VUNG) to get some hand function. We have modified it to suit our patients by conducting it as a single-stage procedure, thereby trying to get a functional upper limb. Methods  From 2009 to 2014, we had 20 TBPP patients. We feel nerve reconstruction is always better than any other salvage procedure, including free muscle transfer. We modified Gu''s concept and present our concept of total nerve reconstruction as “ALL IN ONE OR (W)HOLE IN ONE REPAIR.” Results  All patients able to move their reconstructed limbs independently or with the help of contralateral limbs. Three patients developed hook grip and one patient was able to incorporate limbs to do bimanual jobs. One important observation is that all the reconstructed limbs regain the bulk, and to a certain extent, the attitude and appearance looks normal, as patients no longer hide it or hang it in a sling. Conclusion  Adult brachial plexus injury itself is a devastating injury affecting young males. By doing this procedure, the affected limb is not dissociated from the rest of the body and rehabilitation can be aimed to get a supportive limb.     

健侧C7神经根与臂丛下干前股束支同时移位的可行性研究

目的 研究健侧C7神经根移位后再取臂丛下干前股束支进行移位的安伞件和可行性.方法 (1)解剖学研究:取40侧成人上肢标本,测量臂丛下干前股的直径及其至对侧上干的距离;分离下干前股的自然分柬,观察各束支在横断面上的分布特点和关系;计数重要束支的有髓神经纤维数目.(2)临床应用:全臂丛撕脱伤患者11例,男10例,女1例;年龄10～37岁,平均24.8岁.在行健侧C7神经根移位的同时,切取下干前股部分束支进行神经移位,于术后2～7 d、3个月、6个月时观察健侧上肢的感觉和运动功能变化.结果 (1)解剖学研究:下干前股均能分离出明显的自然分束,其中前上束支的面积约占下干前股的1/8～1/7,含有髓神经纤维(5974±1996)根,下干前股至对侧上干的距离为(16.9±1.3)cm.(2)临床应用:术后2～7 d,所有患者健侧上肢均出现不同程度的感觉障碍及肌力减弱,感觉障碍多为主观感觉麻木及两点辨别觉轻度减退,肌力多减弱至3～4级.随访3个月时,除2例伸腕、伸指肌力稍弱(M4)、1例前臂内侧感觉麻木未恢复外,其余患者均基本恢复正常;6个月时,伸腕、伸指肌力全部恢复正常.结论 健侧C7神经根切取后,健侧下干前股束支可以作为新的动力神经供体,提供较充足的动力神经纤维.临床初步应用证实该术式'发计安全、可行.     

臂丛神经的超声影像学研究

目的 采用高频超声观察国人不同位置臂丛神经的正常形态。方法 采用高频超声对11例健康志愿者行右侧臂丛神经检查，并用神经刺激针确认。在臂丛神经通路上缓慢移动超声探头或改变方向，以检查神经的连续性，获得最佳的臂丛神经纵面图和横断面图。所有臂丛神经声像图特征、解剖的变化、进针和神经定位均被记录。结果 11例健康志愿者臂丛神经均能清楚显示，在超声引导下行电刺激均被证实为神经组织。臂丛神经在横断面上表现为圆形或椭圆形的低回声结构，内部由点状回声组成，纵面上表现为线性较强回声结构。结论 高频超声能提供高质量的臂丛神经声像图。     

Double muscle transfer for upper extremity reconstruction following complete avulsion of the brachial plexus

Recent interest in reconstruction of the upper limb following brachial plexus injuries has focused on the restoration of prehension following complete avulsion of the brachial plexus. The authors use free muscle transfers for reconstruction of the upper limb to resolve the difficult problems in complete avulsion of the brachial plexus. This article describes the authors' updated technique--the double free muscle procedure. Reconstruction of prehension to achieve independent voluntary finger and elbow flexion and extension by the use of double free muscle and multiple nerve transfers following complete avulsion of the brachial plexus (nerve roots C5 to T1) is presented. The procedure involves transferring the first free muscle, neurotized by the spinal accessory nerve for elbow flexion and finger extension, a second free muscle transfer reinnervated by the fifth and sixth intercostal nerves for finger flexion, and neurotization of the triceps brachii via its motor nerve by the third and fourth intercostal motor nerves to extend and stabilize the elbow. Restoration of hand sensibility is obtained via the suturing of sensory rami from the intercostal nerves to the median nerve. Secondary reconstruction, including arthrodesis of the carpometacarpal joint of the thumb and glenohumeral joint, and tenolysis of the transferred muscle and distal tendons, improve the functional outcome. Based on the long-term result, selection of the patient, donor muscle, and donor motor nerve were indicated. Most patients were able to achieve prehensile functions such as holding a can and lifting a heavy box. This double free muscle transfer has provided prehension for patients with complete avulsion of the brachial plexus and has given them new hope to be able to use their otherwise useless limbs.