家兔坐骨神经高压电损伤实验研究中早期电生理指标改变

家兔坐骨神经高压电损伤实验研究中早期电生理指标改变家兔坐骨神经高压电损伤实验研究中早期电生理指标改变 朱维平 赵琳 陈国华 吴亚莉 忻向荣 李桦 上海电力医院烧伤科 200050 陈正永 沈丽英 上海医科大学华山医院手外科 200040 ZHU weiping ZHAO ling CHEN guohua WU yali XIN xiangrong LI hua Shanghai Power Hospital 200050 CHEN zhengyong SHEN liying Shanghai Hua Shan Hospital Hand Surgery 200040 摘要摘要 目的目的 研究家兔坐骨神经高压电损伤后早期电生理变化规律 方法方法 选择健康新西兰家兔 48 只 分实验组 40 只 和正常对照组 8 只 以 1 万伏高压电击实验组家兔右下肢 于伤后即刻 3 天 7 天 14 天和 21 天对右坐骨神经及其支配肌进行 EMG CMAP MNCV 和 SEP 等电生理检测 研究其变化规律 正常对照组 8 只家兔不作任何处理 结果结果 20 只兔右侧坐骨神经的 MNCV CMAP SEP 在伤后 3d 全部测不出 提示为完全损伤 20 只兔随伤后时间的推移 坐骨神经 的 MNCV 逐渐减慢 CMAP 和 SEP 的潜伏期逐渐延长 波幅逐渐降低 提示为不全损伤 两者肌电 图失神经电位的变化则相似 结论结论 家兔坐骨神经高压电损伤后早期的肌电图神经电图改变呈进行 性加重 关键词关键词 烧伤 电 肌电扫描术 坐骨神经 动物 实验 An experimental study of early electrophysiological changes following high voltage electrical injury of the sciatic nerve Zhu weiping Zhao ling Chen guohua et al Department of Burn and Plastic Surgry Shanghai Power Hospital Shanghai 200050 China Abstract Objective To study the early electrophysiological changes following high voltage electrical injury of the sciatic nerve Methods 48 New Zealand rabbits were randomly divided into experimental group 40 rabbits and control group 8 rabbits The right lower limb of the rabbits in the experimental group was hit by high voltage 10kv electricity Electromyography EMG compound motor action potential CMAP motor nerve conduction velocity MNCV and somatosensory evoked potential SEP were recorded right after 3 7 14 and 21 days after the injury No intervention was made in the control group Results MNCV CMAP SEP of the sciatic nerve of the right hind limb could not be detected 3 days after injury in 20 rabbits indicating compete nerve injury In another 20 rabbits there was gradual reduction of MNCV prolongation of CMAP and SEP latent period and decrease of CMAP and SEP amplitude suggesting incomplete nerve injury Both of them were comparable to each other in denervation potential Conclusions The early electrophysiological changes in rabbit sciatic nerve after high voltage electrical injury were progressively exacerbated Key words Burns Elective Electromyography Sciatic Nerve Animals Laboratory 高压电损伤不仅局部创面受损严重 而且对全身心 肺 肝 肾和消化道均有不同程度的损 伤 但是 高压电损伤对周围神经的损害及其转归的研究 迄今为止 则少见报道 为此 我们 设计了本实验模型 拟通过神经电图 肌电图检测 研究观察家兔坐骨神经被高压电损伤后的电生 理改变 以探讨周围神经电损伤后的变化规律 材料和方法材料和方法 一 动物模型的建立 1 动物 健康新西兰兔 48 只 松联实验兔场 雌雄不拘 体重 2 5 3kg 按电击与否随机 分成实验组 40 只兔 正常对照组 8 只兔 实验组电击伤后按伤后即刻 3 7 14 21d 共 5 各时间组进行肌电图 神经电图检测 2 高压电实验装置 由上海超高压输变电公司负责设计 安装 调试和操作控制 原理 交流 220V 电源输入装置 输入端 经过调压变压器升至额定 10000V 高压 电击时间由时间继电器精确控制在 0 2 秒 高压 侧的电压可静电电压表直接读出 动物所承受的电压与电流波形可用 SC 16 录波议记录在感光纸 上 3 高压电损伤模型制造 家兔俯卧位固定 两后肢大腿中段后外侧剃毛 在该部位安置直径为 1 5cm 的圆形铜制电极 板并加压固定 右侧为进口 左侧为出口 室温平均为 10 C 在非麻醉下实施放电 兔皮肤电阻 25000 欧姆 额定电压 1 万伏 实际通过电流 2 0 15A x s 下同 时间 0 2s 电击后迅速解 除电极板 即刻缝合创面 在同等环境下分组 分笼用同一饲料喂养 二 神经电图 肌电图检测 实验组各时间组的家兔经 1 硫喷妥钠混合麻醉后 取俯卧位 切开右下肢暴露坐骨神经高 压电损伤部位远 近端及部分胫神经 对照组家兔暴露同等长度坐骨神经及胫神经 用意大利 ESAOTE PHASIS 神经电图 肌电图仪 在室温 25 C 条件下检测 1 肌电图 Electromyography EMG 用同心针电极插入同侧比目鱼肌 胫前肌 趾短展 肌之肌腹中点 观察有无插入电位延长 肌肉在静息状态下有无失神经电位 正尖波 纤颤波 的出现及出现的频率 用 表示 检测参数 扫描速度 10ms D 灵敏度 100uv D 2 复合肌肉动作电位 Compound muscle action potenial CMAP 用双极刺激电极刺激 大腿中段坐骨神经 将同心针电极分别在刺入同侧比目鱼肌和胫前肌肌腹中点 记录 CMAP 并测量 其潜伏期和波幅 检测参数 刺激用方波 0 2s 强度 4 10mA 扫描速度 5ms D 灵敏度 0 1 1mV D 3 运动神经传导速度 Motor nerve conduction velocity NCV 刺激电极分别刺激大腿 中段坐骨神经和小腿中段胫神经 用同心针电极在趾短展肌记录 CMAP 计算两刺激点间神经传导 速度 检测参数 同 CMAP 4 皮层体感诱发单位 SEP 以上述刺激电极刺激大腿中段坐骨神经 用三芯电缆和皮肤 针电极在皮层 Cz Fpz 点记录 SEP 测量其潜伏期和波幅 检测参数 刺激用方波 0 2s 强度 5 10mA 扫描速度 5ms D 灵敏度 1uV D 结果结果 一 正常对照组 1 EMG 所检肌均未见插入电位延长 失神经电位 2 CMAP 大腿至比目鱼肌的潜伏期为 1 8 0 2 ms 波幅为 8 8 2 0uV 至胫前肌的潜伏期 为 2 0 0 2 ms 波幅为 10 4 2 5 uV 3 NCV 坐骨神经传导速度为 80 5 9 5m s 4 SEP 刺激大腿中段坐骨神经 皮层 SEP 之潜伏期为 16 0 1 8ms 波幅为 4 4 1 5uV 二 实验组 根据神经电图 肌电图检测结果进行分类 完全损伤 20 只和不全损伤 20 只 两者肌电表现 分述于下 1 坐骨神经完全损伤组 1 EMG 伤后 5 个时间组的肌电图变化见表 1 2 CMAP 伤后即刻组 刺激坐骨神经损伤近端 比目鱼肌和胫前肌 CMAP 测不出 但刺激损伤远端 CMAP 则均存在 远 端 CMAP 的潜伏期比目鱼肌为 2 0 0 2ms 胫前肌为 2 2 0 2ms 两者和正常对照组相比 差 异均无显著意义 t 1 784 1 653 P 0 05 远端 CMAP 波幅 比目鱼肌 1 8 0 5uV 胫前肌 为 1 9 0 6 uV 两者和正常对照组相比 差异有非常显著性意义 t 5 417 4 394 P0 05 伤后 3 天 运动神经传导速度测不出 提示神经传导功能均已消失 4 SEP 伤后即刻 刺激坐骨神经损伤远端 皮层 SEP 消失 刺激损伤近端 1 2cm SEP 存在 其潜伏期为 17 0 1 9ms 波幅为 3 4 1 7uV 与正常组比较 两者差异均无显著性意义 t 1 615 1 824 P 0 05 伤后 3 天后 刺激坐骨神经损伤近端 5cm SEP 均消失 表 1 坐骨神经完全损伤组的 EMG 变化 2 坐骨神经不全损伤组 1 EMG 伤后 5 个时间组的肌电图表现见 表 2 2 CMAP 伤后 5 组 CMAP 的潜伏期和波幅见表 3 各时间组 CMAP 的潜伏期与正常对照组相比 伤后即刻组的差 异无显著性意义 t 1 738 P 0 05 外 与其余 4 组相比 差异均有显著性意义 t 2 331 2 575 2 514 2 477 P 0 05 5 个时间组 CMAP 的波幅与正常组比较 均有非 常显著性意义 t 7 382 6 107 4 330 8 652 7 093 P0 05 与其余 4 组相比 差异均有显著性或非常显著性意义 t 2 308 3 476 3 993 4 252 P 0 05 或0 05 其余 4 组与正常对照组相比 差异均有显著性意义 P0 05 与其它各组相比 两者的差异均有非常显著 性意义 P0 05 3d 4 只 50 1 5 42 308 0 05 7d 4 只 40 1 5 23 476 0 01 14d 4 只 36 1 4 13 993 0 01 21d 4 只 34 0 3 04 2520 052 4 0 91 874 0 05 3d 4 只 22 8 1 82 698 0 050 9 0 32 922 0 01 7d 4 只 22 5 1 22 151 0 050 7 0 22 852 0 01 14d 4 只 22 5 1 32 169 0 050 6 0 22 513 0 01 21d 4 只 23 6 2 22 209 0 050 7 0 32 906 0 01 讨论 一 高压电击后神经损伤机制分析 高压电击伤是由电热 电弧及强电场三种致伤因素共同作用所致 1 高压电产生的强电场一 方面使细胞发生 休克 细胞内钠泵失效 能量系统发生障碍 2 同时强电场对细胞尚有 电 微孔 作用 3 造成细胞早发和迟发性损伤 细胞膜上产生很多小孔后 细胞内大分子蛋白及 DNA 等溢出 细胞内游离钙离子增加 花生四烯酸产物增多 最后造成肌肉组织和神经的 渐进 性坏死 二 高压电损伤神经电生理变化规律探讨 本组结果显示 在同一条件下电击 家兔在受到高压电损伤后其坐骨神经出现完全损伤与不 完全损伤两种类型 1 EMG 两者表现相似 伤后即刻组均无插入电位延长 无失神经电位 3 天组出现插入电位延长 无失神经电位 7 天组出现失神经电位 14 天组失神经电位达到高峰 21 天组失神经电位维持在高水平 2 CMAP 和 NCV 完全损伤组伤后即刻刺激神经损伤近端的 CMAP 消失 而远端则存在 损伤远端神经的 NCV 也存在 伤后 3 7 14 21d 组神经损伤近端和 潜伏期波幅 组别兔数 比目鱼肌胫前肌比目鱼肌胫前肌 即刻4 只 2 0 0 22 1 0 12 4 0 72 9 0 9 3d 4 只 2 9 0 22 8 0 10 9 0 21 5 0 4 7d 4 只 3 1 0 12 9 0 20 5 0 21 3 0 5 14d 4 只 3 3 0 23 2 0 30 3 0 10 6 0 2 21d 4 只 3 4 0 23 6 0 30 2 0 10 2 0 1 远端 CMAP 均消失 NCV 消失 不完全损伤组伤后各时间组 CMAP 均存在 随时间推移其潜伏期逐 渐延长 波幅逐渐衰减 NCV 逐渐减慢 伤后 21 天时各项检测指标仍明显异常 未见恢复征象 3 SEP 完全损伤后即刻组损伤神经近端 S