新型人工神经导管

1、新型人工神经导管修复周围新型人工神经导管修复周围神经缺损的临床应用神经缺损的临床应用王华松王华松 张伟才黄继锋张伟才黄继锋 蔡贤华蔡贤华 付强付强 黄一拯黄一拯 吴刚吴刚广州军区武汉总医院骨科广州军区武汉总医院骨科解放军骨创伤救治中心解放军骨创伤救治中心广州军区骨科研究所广州军区骨科研究所湖北省骨创伤医学研究中心湖北省骨创伤医学研究中心解剖特点解剖特点骨折分型骨折分型康复锻炼康复锻炼手术入路手术入路内固定方式选择内固定方式选择临床应用临床应用解剖特点解剖特点背背 景景骨折分型骨折分型动物实验动物实验典型病例典型病例研究计划研究计划Key wordsn 周围神经损伤和缺损的治疗是显微外科的周围神

2、经损伤和缺损的治疗是显微外科的难题之一，为解决自体神经来源有限、异难题之一，为解决自体神经来源有限、异体神经存在免疫源性等问题，众多学者致体神经存在免疫源性等问题，众多学者致力于可替代移植物的开发。力于可替代移植物的开发。n 热点：组织工程化人工神经热点：组织工程化人工神经解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心Background周围神经组织结构周围神经组织结构基底膜基底膜无髓神经无髓神经有髓神经有髓神经RGD（精氨酸（精氨酸-甘氨酸甘氨酸-天冬氨酸）天冬氨酸）基底膜的主要成分：基底膜的主要成分：n 纤维粘连蛋白纤维粘连蛋白n 基膜粘层蛋白基膜粘层蛋白n 内皮粘连蛋白内皮

3、粘连蛋白n 胶原胶原含有含有RGD解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心轴突轴突天然神经组织的组成及结构天然神经组织的组成及结构轴突轴突髓鞘髓鞘 纳米纳米复合材料仿生设计复合材料仿生设计 制备制备 RGDRGD多肽接枝聚多肽接枝聚( (乳酸乳酸- -羟基乙酸羟基乙酸-L-L-赖氨酸赖氨酸)/)/聚乳酸聚乳酸/-/-磷酸三钙磷酸三钙/复合神经导管（复合神经导管（PRGD/PDLLA/-TCP，PRGD） 解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心修复大鼠修复大鼠10mm坐骨神经缺损坐骨神经缺损修复犬修复犬30mm腓总神经缺损腓总神经缺损Animal Exp

4、eriment解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心病例选择：病例选择：n上肢周围神经缺损长度上肢周围神经缺损长度2.5cmn2011.122013.12在我院骨科开展了在我院骨科开展了15例例Clinical Application解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心监测指标监测指标观察损伤神经支配区域触觉、痛觉和移动两点辨别觉观察损伤神经支配区域触觉、痛觉和移动两点辨别觉（M-2PDM-2PD）恢复情况）恢复情况检查损伤神经支配肌肉的萎缩、肌力恢复及完成运动情检查损伤神经支配肌肉的萎缩、肌力恢复及完成运动情况。况。电生理检查观察神经传导功能情况

5、电生理检查观察神经传导功能情况采用高频超声观察导管内外神经生长情况，观察受损神采用高频超声观察导管内外神经生长情况，观察受损神经功能恢复情况经功能恢复情况 疗效分析疗效分析英国医学研究会英国医学研究会19541954年颁布的标准评定，年颁布的标准评定，中华医学会手外科学会上肢周围神经功能评定试用标准中华医学会手外科学会上肢周围神经功能评定试用标准采用描述性统计计算功能改善率（采用描述性统计计算功能改善率（% %）解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心神经陈旧性损伤神经陈旧性损伤 （1212例）例） 病例汇总病例汇总（2011.122013.12 ）神经新鲜损伤神经新鲜损伤

6、 （3 3例）例）其中桡神经损伤其中桡神经损伤5 5例；尺神例；尺神经损伤经损伤5 5例；正中神经损伤例；正中神经损伤5 5例例其中其中11例（共例（共15例）术后功能不同程度恢复，未见不良反应例）术后功能不同程度恢复，未见不良反应 男性，男性，4949岁；致左肱骨岁；致左肱骨中下段骨折合并左肘上中下段骨折合并左肘上桡神经完全断裂，左手桡神经完全断裂，左手垂腕畸形，左手诸指背垂腕畸形，左手诸指背伸活动受限伸活动受限 诊断：左桡神经损伤诊断：左桡神经损伤 处理：急诊行左肱骨中处理：急诊行左肱骨中下段骨折切开复位接骨下段骨折切开复位接骨板内固定板内固定+ +桡神经探查桡神经探查修复术修复术解放军武

7、汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心Case 1：桡神经损伤：桡神经损伤Case Report左手垂腕畸形，伸腕伸指受限左手垂腕畸形，伸腕伸指受限伤口一期愈合，无不良反应伤口一期愈合，无不良反应解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心伸腕伸指功能伸腕伸指功能部分恢复，部分恢复，感觉神感觉神经传导速度经传导速度接近正常接近正常(48m/s)神经纤维由近端向远端沿管壁爬行生神经纤维由近端向远端沿管壁爬行生长，长，远端神经远端神经可探测到可探测到神经血流信号神经血流信号运运动动功功能能高高频频B超超伸腕伸指功能伸腕伸指功能明显改善明显改善再生神经纤维由管壁向管腔中

8、心生再生神经纤维由管壁向管腔中心生长长，神经血流信号较丰富，神经血流信号较丰富运运动动功功能能高高频频B超超伸腕伸指功能基本恢复伸腕伸指功能基本恢复，肌力达到，肌力达到4级，能对抗较大阻力做主动伸腕伸级，能对抗较大阻力做主动伸腕伸指活动；指活动；感觉神经传导速度感觉神经传导速度44.6m/s ，运动神经传导速度运动神经传导速度达到正常达到正常（ 65.8m/s）再生神经束近、远端已桥再生神经束近、远端已桥接接 ， 神 经 血 流 信 号 丰 富， 神 经 血 流 信 号 丰 富（纵截面）（纵截面）再生神经已充满整个再生神经已充满整个管腔（横截面）管腔（横截面）神经再生良好，断端及再生神经未见神

9、经再生良好，断端及再生神经未见膨大膨大高频高频B超超DP解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心伸腕伸指功能伸腕伸指功能恢复，活动自如恢复，活动自如探查示神经再生探查示神经再生良好良好，无神经瘤形成无神经瘤形成；PRGD神经导管神经导管已完全降解、吸收；已完全降解、吸收；取取周围组织行病理切片周围组织行病理切片未见明显不良反应。未见明显不良反应。 Case 2：尺神经损伤：尺神经损伤 男性，男性，1212岁，剪刀扎伤致左岁，剪刀扎伤致左前臂中段尺神经损伤前臂中段尺神经损伤1 1个月个月（外院未行探查修复），查（外院

10、未行探查修复），查体示左尺神经支配区域触觉、体示左尺神经支配区域触觉、痛觉完全消失，环小指内收痛觉完全消失，环小指内收外展障碍，爪形手畸形，外展障碍，爪形手畸形，FromentFroment征（征（+ +），夹纸试验），夹纸试验（+ +） 诊断：左尺神经陈旧性损伤诊断：左尺神经陈旧性损伤 处理：行左尺神经探查修复处理：行左尺神经探查修复术术解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心术前外观术前外观解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心拇对小指功能基本恢复拇对小指功能基本恢复左手无明显爪形手畸形，运动神经左手无明显爪形手畸形，运动神经传导速度有所恢复传导速

11、度有所恢复（29.0m/s），感感觉神经未引出激发电位觉神经未引出激发电位 解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心 Case 3：正中神经损伤：正中神经损伤 女性，女性，54岁；外伤致左前岁；外伤致左前臂中上段正中神经损伤，于臂中上段正中神经损伤，于外院行神经探查修复术后外院行神经探查修复术后8个月，左手拇指对掌不能、个月，左手拇指对掌不能、外展受限，拇、示、中指感外展受限，拇、示、中指感觉减退觉减退 诊断：左正中神经神经鞘瘤诊断：左正中神经神经鞘瘤 处理：行左正中神经探查修处理：行左正中神经探查修复术复术解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心左拇指

12、对掌功能左拇指对掌功能明显改善明显改善，可用，可用拇指分别与余拇指分别与余4指捏持笔指捏持笔在未施加外力及施加较大阻力下，在未施加外力及施加较大阻力下，左手主动屈腕均可达正常侧左手主动屈腕均可达正常侧80%左右左右解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心左手拇指可分别与其余手指左手拇指可分别与其余手指捏持捏持硬币（较精细物体）硬币（较精细物体），动作执行动作执行流畅、连贯流畅、连贯屈腕功能；肌电图显示神经传导屈腕功能；肌电图显示神经传导速度速度有所恢复有所恢复（运动（运动29.80m/s；感觉感觉34.50m/s ）解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中

13、心小小 结结改善率达改善率达73.3%73.3%等同于同类产品等同于同类产品有效促进神经再生有效促进神经再生未见明显不良反应未见明显不良反应理想的神经修复材料理想的神经修复材料PRGD/PDLLA/-TCP神经导管神经导管解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心PRGD/PDLLA/-TCP单通道神经导管改进方法单通道神经导管改进方法u引入神经生长因子引入神经生长因子u复合种子细胞复合种子细胞，以期提高，以期提高受损神经的修复效果受损神经的修复效果Further Study解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心技术路线技术路线BMSCs体外分离培养、纯

14、化体外分离培养、纯化 大体观察、运大体观察、运动功能动功能（SFI）神经电生理评神经电生理评价（肌电图）价（肌电图） 组织学评价组织学评价（光镜、电镜）（光镜、电镜） 神经导管体神经导管体内降解情况内降解情况 实验数据统计学分析实验数据统计学分析 解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心1. 细胞培养及纯化：无菌条件下分离细胞培养及纯化：无菌条件下分离8周龄雄性周龄雄性Wiatar 大鼠大鼠双侧股骨和胫骨，完全培养基冲洗骨髓腔，冲洗液过滤、双侧股骨和胫骨，完全培养基冲洗骨髓腔，冲洗液过滤、离心后接种到培养瓶；差速贴壁法进行体外扩增、纯化。离心后接种到培养瓶；差速贴壁法进行体

15、外扩增、纯化。P0接接种种7dP3五、五、BMSCs体外分离培养及定向诱导分化体外分离培养及定向诱导分化接接种种24hP0接接种种3d2. 诱导方法：选取生长状态良好的诱导方法：选取生长状态良好的P3细胞，细胞，24孔板中每孔板中每孔接种孔接种1000个细胞；待细胞贴壁后（接种个细胞；待细胞贴壁后（接种1d）进行体外）进行体外诱导，并设立平行对照组诱导，并设立平行对照组3. 诱导条件：终浓度诱导条件：终浓度20ng/ml 表皮生长因子（表皮生长因子（EGF）和）和20ng/ml 碱性成纤维细胞生长因子（碱性成纤维细胞生长因子（bFGF） ，每天加，每天加入两种生长因子，诱导入两种生长因子，诱导

16、8d后进行鉴定后进行鉴定4. 鉴定方法：常规固定、透膜、封闭后行免疫细胞化学鉴定方法：常规固定、透膜、封闭后行免疫细胞化学鉴定鉴定 。一抗（兔来源神经元特异性烯醇化酶。一抗（兔来源神经元特异性烯醇化酶NSE）+CY3标记羊抗兔二抗；一抗（鼠来源神经丝蛋白标记羊抗兔二抗；一抗（鼠来源神经丝蛋白NF-M）+FITC标记羊抗小鼠标记羊抗小鼠IgG二抗二抗 ；一抗（小鼠来源抗；一抗（小鼠来源抗大鼠突触素蛋白大鼠突触素蛋白SYP）+FITC标记羊抗小鼠标记羊抗小鼠IgG二抗。二抗。解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心诱导前诱导前诱导诱导1d（胞质回缩）（胞质回缩）诱导诱导5d（神

17、经样细胞改（神经样细胞改变，伸出变，伸出2个或多个突起）个或多个突起）解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心诱导诱导8d（细胞连接成网状）（细胞连接成网状）结果结果解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心平行对照平行对照NSE+CY3SYP+FITCNF-M+FITC诱导诱导8d后，后，NSE、NF-M、SYP阳性率表达分别阳性率表达分别为为70.34.2、25.71.6、3.60.5 1.1.细胞准备：细胞准备：选取生长状态良好的选取生长状态良好的 P3BMSCs，EGF与与bFGF联合诱导联合诱导8d，收集细胞，调整密度，收集细胞，调整密度为为10

18、7/ml，备用。同时准备同样密度的未诱导，备用。同时准备同样密度的未诱导BMSCs 移植的导管长移植的导管长16mm16mm，内径，内径3.0mm3.0mm，壁厚，壁厚0.2mm0.2mm，低温环氧乙烷消毒备用。低温环氧乙烷消毒备用。 解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心六、动物体内植入实验六、动物体内植入实验 2 2. 实验分组：实验分组：成年雄性成年雄性Wistar大鼠大鼠40只，体重只，体重180-200g，随，随机分为机分为4组，每组组，每组10只只左侧为实验侧，右侧为正常自身对照侧左侧为实验侧，右侧为正常自身对照侧解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军

19、骨创伤救治中心A、PNGF导管组导管组B、PNGF复合复合BMSCs组组C、 PNGF复合复合BMSC-NCs组组D、自体神经移植组、自体神经移植组BCDA解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心3. 手术方法手术方法 A组：组：0.8%戊巴比妥钠戊巴比妥钠40mg/Kg腹腔注射麻醉后，腹腔注射麻醉后，固定四肢，备皮，术野消毒、铺巾，沿左大腿后外固定四肢，备皮，术野消毒、铺巾，沿左大腿后外侧做纵行切口，充分暴露坐骨神经，距梨状肌下缘侧做纵行切口，充分暴露坐骨神经，距梨状肌下缘下造下造12mm坐骨神经缺损。显微镜下将两断端各植入坐骨神经缺损。显微镜下将两断端各植入导管内导管内

20、2mm，10-0无创线将神经外膜与管壁缝合无创线将神经外膜与管壁缝合3针针固定固定 B、C组在导管固定后，分别于两侧向导管内注组在导管固定后，分别于两侧向导管内注入上述两种细胞各入上述两种细胞各10ul（即每根导管内注入细胞（即每根导管内注入细胞5105个细胞）个细胞） D组（自体神经移植组）切除组（自体神经移植组）切除12mm坐骨神经作坐骨神经作为移植段，将移植段神经逆行放置，缝合神经外膜为移植段，将移植段神经逆行放置，缝合神经外膜 逐层缝合切口，分笼喂养。逐层缝合切口，分笼喂养。小腿三头肌湿重恢复率小腿三头肌湿重恢复率电生理电生理小腿三头肌细胞截面小腿三头肌细胞截面积恢复率（积恢复率（HE

21、染色）染色）组织学评价组织学评价坐骨神经功能指数坐骨神经功能指数大体与形态学观察大体与形态学观察实验动物实验动物HE染色亚甲蓝髓鞘染色图像分析4.4.监测指标监测指标解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心术后切口愈合良术后切口愈合良好，无异物反应好，无异物反应术后术后2w出现不同程度红肿、出现不同程度红肿、溃疡溃疡解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心5.5.结果结果解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心SFI=-38.3(EPL-NPL)/NPL+109.5(ETS-NTS)/NTS +13.3(EIT-NIT)/NIT-8.

22、8*B、C、D组与组与A组比较，组比较，p0.0015.1.坐骨神经功能指数坐骨神经功能指数解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心5.2.电生理电生理#*B组与组与A组比较，组比较，p0.05；D组与组与B组比较，组比较，p0.05；#C、D组与组与A组比较，组比较，p0.001MCV测定方法测定方法解放军武汉总医院骨科 广州军区骨科研究所解放军骨创伤救治中心5.3.小腿三头肌湿重恢复率小腿三头肌湿重恢复率*B、C、D组与组与A组比较，组比较，p0.001；#D组与组与B组比较，组比较，p0.055.4.肌细胞截面积恢复率肌细胞截面积恢复率A组组B组组C组组D组组正常正常*B、C、D组与组与A组比较，组比较，p0.001解放军武汉