臂丛神经损伤的治疗,是周围神经外科领域中的棘手难题。虽然,在健侧C7移位术问世以前就有关于应用动力神经修复臂丛损伤而获得成功的报道,但是,当时全臂丛损伤治疗中的主要问题是动力神经源不足,远远满足不了有效重建全臂丛功能的需要。在此背景下,顾玉东于1986年首创健侧C7移位术,由于该神经根含有约18,000～40,000根有髓纤维,超过以往动力神经轴突数的总和,因此该术式的问世实际上亦使得全臂丛神经损伤后中下干的功能重建成为了可能。正是由于健侧C7移位术在臂丛神经治疗中的重要地位,关于该术式对健侧肢体影响的讨论也一直是国内外学者关注的焦点。一般认为,C7与周围神经根的交叉支配致使C7的分布区域比较弥散从而使得该神经根切断后健侧上肢的特定肌肉或皮肤感觉区不出现严重和不可逆的功能减退。但是,迄今为止,尚未有系统的实验和临床研究能够为以上假说提供有力的依据。来源于C7神经根的神经纤维在健侧肢体中是如何分布的?如何能够最大程度地切取C7的动力神经纤维而又同时将手术对健侧肢体的损害减少到最小?这些问题均有待实验和临床研究的深入。本课题应用显微解剖学,组织学和电生理学等手段综合长期、密切的术后随访进行了深入、系统的研究。希望本研究的结果能帮助人们更加深入地了解健侧C7移位术的理论基础,并对临床实践有所裨益。第一部分建立精确定位神经、肌肉脊髓神经根起源的大鼠动物模型目的由于传统的大鼠脊髓节段定位模型并不适用于精确定位神经、肌肉的臂丛神经根起源。本研究拟从定位大鼠肌皮神经肱肌肌支的臂丛神经根起源入手,建立能够精确定位特定神经、肌肉脊髓神经根起源的大鼠动物模型。材料与方法1.分别以发蓝色荧光的True Blue(TB)和发绿色荧光的Nuclear Yellow(NY)对臂丛C7、C6神经根的神经元进行示踪。2.将SD大鼠麻醉后在上臂显露肌皮神经肱肌肌支,切断后将其近端浸泡于荧光染料TB水溶液中;经锁骨下切口显露臂丛各神经根,以保留大鼠臂丛神经根中的一支而切断临近其他神经根的方法研究特定神经根的运动纤维在肱肌肌支中所占的组分,并将其与传统脊髓节段定位法做比较。结果发出轴突至C7神经根的神经元细胞(TB+)大多集中在C7脊髓节段,发出轴突至C6神经根的神经元细胞(NY+)大多集中在C6脊髓节段。但是在C6、7脊髓节段交界处,TB(+)细胞与NY(+)细胞交互混杂,该处的神经元细胞可以发出轴突至C6神经根也可以发出轴突至C7神经根,说明一些C6脊髓节段内的运动神经元可以发出轴突参与构成C7神经根,一些C7脊髓节段内的运动神经元可以发出轴突参与构成C6神经根。此次建立的新模型可以将大鼠肱肌肌支定位于C5,6,7神经根,其中以C5,6神经根为主。而传统脊髓节段定位法将大鼠肱肌肌支定位于C4,5,6,7,8神经根。两种方法所计得的肱肌肌支神经元总数之间无显著统计学差异。结论发出轴突构成特定神经根的前角运动神经元细胞簇并不一定都集中在一个脊髓节段内,而同一脊髓节段内的前角运动神经元细胞亦可以向邻近的多个神经根发出轴突。因此,传统的大鼠脊髓节段定位模型本身并不适用于精确定位神经、肌肉的臂丛神经根起源。本研究所建立的大鼠模型成功避免了传统模型的缺点。当保留大鼠臂丛神经根中的一支而切断临近的其他神经根时,示踪剂只可能通过被保留的神经根逆行转运至脊髓并染色相应的运动神经元;当取材区域足够大时(本研究从C4～T2),无论以上被染色的运动神经元如何向邻近的脊髓节段弥散,其始终能够被计数。所以,本研究所建立的大鼠模型能够精确定位特定神经、肌肉的臂丛神经根起源。第二部分追踪大鼠前肢主要肌肉的臂丛神经根起源目的一般认为,C7与周围神经根的交叉支配致使C7的分布区域比较弥散从而使得该神经根切断后健侧上肢的特定肌肉或皮肤感觉区不出现严重和不可逆的功能减退。但是,迄今为止,尚未有系统的实验和临床研究能够为以上假说提供有力的依据。本研究拟应用精确定位神经肌肉脊髓神经根起源的大鼠动物模型,追踪大鼠前肢主要肌肉的臂丛神经根起源,从而深入探讨健侧C7移位术的理论基础。材料与方法选用体重320～350g的雄性SD大鼠288只,分别将荧光染料True Blue(TB)水溶液约10ul缓慢注射入其前肢的三角肌、二头肌、肱肌、三头肌、桡侧腕屈肌、指总伸肌、指深屈肌和手内肌。经锁骨下切口显露臂丛各神经根,应用上述臂丛神经根切断—保留模型结合神经元逆行示踪法研究特定神经根的运动纤维在以上各肌肉的支配纤维中所占的组分,以确定各肌肉的臂丛神经根起源,并明确大鼠C7神经根中运动纤维的分布方式。结果大鼠的三角肌主要由C5神经根支配(支配率52.78%),二头肌主要由C5,6神经根支配(支配率48.36%和42.62%),肱肌主要由C5,6神经根支配(支配率37.83%和49.24%),桡侧腕屈肌主要由C5,6神经根支配(支配率55.13%和39.74%),指总伸肌主要由C6,7神经根支配(支配率27.12%和33.9%),三头肌主要由C7,8神经根支配(支配率35.65%和56.52%),指深屈肌主要由C8T1神经根支配(支配率56.25%和35.94%),手内肌主要由C8T1神经根支配(支配率43.14%和49.02%)。上述8块肌肉均接受来自C7神经根运动纤维的支配,C7的支配率分别为:三角肌6.94%,二头肌7.38%,肱肌12.93%,三头肌35.65%,桡侧腕屈肌5.13%,指总伸肌33.90%,屈指深肌7.81%,手内肌7.84%。结论大鼠C7神经根的支配区比较弥散,本实验所研究的上肢8块肌肉均接受来自C7神经根运动纤维的支配,而且即使在C7神经根支配占优势的三头肌和指总伸肌中其支配率亦不超过40%,而C5神经根对三角肌、C6对肱肌、C8对屈指深肌及T1对手内肌的支配率几乎都超过50%。以上结果可以为健侧C7移位术的理论基础提供间接的依据,说明正是由于C7与周围神经根的交叉支配致使C7的分布区域比较弥散从而使得该神经根切断后健侧肢体的特定肌肉不出现严重和不可逆的功能减退。第三部分追踪人体上肢主要肌肉及皮肤感觉区臂丛神经根起源的临床研究目的追踪人体上肢主要肌肉及皮肤感觉区的臂丛神经根起源,研究C7支配区的分布情况,从而为临床健侧C7移位术的理论基础提供直接的依据。材料与方法应用健侧C7术中电生理检测技术,通过分析刺激各臂丛神经根时在特定肌肉记录到的混合肌肉动作电位(compound muscle action potentials CMAP)指标来追踪人体上肢各主要肌肉的神经根起源;通过分析刺激健侧上肢手部不同皮感区时在各臂丛神经根记录到的感觉神经动作电位(sensory nerve action potentialSNAP)指标来追踪人体上肢各皮肤感觉区的臂丛神经根起源。结果来自于C7神经根的运动纤维在人体的三角肌、二头肌、三头肌、背阔肌、前臂屈肌、前臂伸肌、大鱼际肌和小鱼际肌的支配神经中所占的组分分别为:9.39%,8.83%,58.42%,63.41%,17.17%,47.78%,5.92%和4.70%。人体的三角肌主要由C5神经根支配(支配率61.60%),二头肌主要由C6、C5神经根支配(支配率54.37%和36.80%),三头肌主要由C7神经根支配(支配率58.42%),背阔肌主要由C7神经根支配(支配率63.41%),前臂屈肌主要由C8T1神经根支配(支配率55.39%),前臂伸肌主要由C7神经根支配(支配率47.78%),大鱼际肌主要由C8T1神经根支配(支配率94.08%),小鱼际肌主要由C8T1神经根支配(支配率95.30%)来自于C7神经根的感觉纤维在拇指、食指、中指、环指、小指、虎口、手背尺侧的感觉神经中所占的组分分别为:21.12%,61.63%,84.33%,27.36%,0.37%,44.69%和0.00%。人体拇指皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C6神经根(支配率62.08%),人体食指皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C7神经根(支配率61.63%),人体中指皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C7神经根(支配率84.33%),人体环指皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C8T1神经根(支配率72.64%),人体小指皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C8T1神经根(支配率99.63%),人体虎口皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C6、C7神经根(支配率42.95%和44.69%),人体手背尺侧皮肤感觉区的感觉纤维主要来自C8T1神经根(支配率100.00%)结论人体C7神经根的支配区比较弥散,因此切取健侧C7神经根后健侧上肢不会出现严重、不可逆的功能障碍。第四部分预测C7全根切断术后健侧肢体功能减退程度的临床研究目的在健侧C7移位术的临床实践中,长期以来一直存在着是将C7全根切断还是保留C7部分神经纤维的争论。前者动力神经纤维数大于后者,而后者较前者安全。现在的普遍观点是,应该在确保健侧上肢原有功能不受损害的前提下切取健侧C7神经根。但是由于患者间存在着明显的个体差异,使得在C7神经根切断前很难判断健侧上肢术后功能减退的程度,因此临床上尚不存在术前分界指标以指导C7神经根的切取量,不同手术医师只能根据个人经验选择手术方式。一般认为,C7支配率(来源于C7神经根的运动或感觉纤维在特定肌肉或皮感区的支配神经中所占的百分比)高的患者在健侧C7移位术后其健侧肢体的功能减退程度就高,反之则低。因此,本研究拟确定术后随访指标与C7神经根支配率之间的相关性,从而提出可行的术前分界指标以指导C7神经根的切取量。材料与方法接受健侧C7全根移位术的患者6例(一般情况和术中检测方法见第三部分),术后1天、3天、7天、4周、8周、12周、24周随访健侧肢体功能减退的程度,随访指标有,1.运动功能:小指展肌、拇短展肌、伸指总肌、二头肌、三头肌、三角肌、背阔肌的刺激单纤维肌电图指标、肌力以及三头肌反射;2.感觉功能:大鱼际、拇指指腹、食指指腹、中指指腹、环指指腹、小指指腹、小鱼际、虎口、拇指近节背、食指近节背、中指近节背、环指近节背、小指近节背、手背尺侧的两点辨别觉和单纤维触压觉指标。分析术后随访指标与C7神经根支配率之间的相关性。结果6例患者中有4例完成随访。C7神经根感觉支配率与术后早期单纤维触压觉指标之间有高度的正相关性,其直线回归相关系数高达0.9939;而且其与术后感觉恢复所需要的时间之间也存在着相关性。C7神经根运动支配率与术后早期单纤维肌电图指标之间的拟合度较高,其直线回归相关系数为0.9735,而且其与术后三头肌反射恢复所需要的时间之间也存在着相关性;C7神经根运动支配率与术后早期的肌力下降程度之间亦相关。结论切取C7全干后健侧上肢出现不同程度功能障碍的原因是由于不同患者C7神经根对健侧上肢的支配率之间存在着差异。C7支配率高的患者在健侧C7移位术后其健侧肢体的功能减退程度就高,反之则低。可以通过术中电生理检测指标预测C7全根切断术后健侧肢体功能减退程度,从而决定健侧C7神经根的切取量。总结本课题应用显微解剖学,组织学和电生理学等手段综合长期、密切的术后随访进行了深入、系统的研究。首次建立了能够精确定位神经、肌肉脊髓神经根起源的大鼠动物模型并应用该模型追踪了大鼠前肢主要肌肉的臂丛神经根起源,动物实验的结果显示,C7神经根的支配区比较弥散,即使在C7神经根支配占优势的肌肉中其支配率亦不超过40%,这提示了C7与周围神经根的交叉支配使得该神经根切断后健侧肢体的特定肌肉不出现严重和不可逆的功能减退。本研究首次应用国际公认的检测方法追踪了人体上肢主要肌肉及皮肤感觉区的臂丛神经根起源,结果显示,人体C7神经根的感觉和运动纤维分布都比较弥散,这提示了C7与周围神经根的交叉支配是临床C7移位术后健侧肢体功能代偿的理论基础。本研究还首次应用术中电生理检测指标成功预测了C7全根切断术后健侧肢体功能减退的程度,并初步建立了术前分界指标以指导健侧C7神经根的切取量。