引用本文: 蔡雨衛, 侯春林. 脛神經近端肌支轉位修復腓深神經的可行性研究. 中國修復重建外科雜志, 2015, 29(1): 58-62. doi: 10.7507/1002-1892.20150014 復制
目前對于腓總神經損傷的治療主要包括腓總神經松解及肌腱轉位術、自體神經移植術等,但療效均欠佳[1-3]。近年來,受神經轉位術修復上肢神經損傷方法[4-5]的啟發,學者們開始研究采用脛神經運動分支轉位治療腓總神經損傷的可行性。Mackinnon等[6]研究表明,匹配的神經是取得良好修復效果的關鍵,為此White等[7]通過尸體解剖研究了脛神經和腓總神經分支在軸突計數以及橫截面積的匹配性,結果顯示脛前肌支橫截面積與腓腸肌外側頭肌支最接近,但其軸突計數與比目魚肌支更匹配。Flores等[8]提出通過打開腓總神經外膜,向近端進行神經內分解,將腓淺神經和腓深神經進行無損傷分離,可使腓深神經束向近端延長約7 cm,這為脛神經近端運動分支與腓深神經束進行無張力吻合提供了可能,且它們的橫截面積和軸突計數匹配度高。本研究通過對人體下肢標本腘窩部神經進行解剖學及組織學研究,進一步探討脛神經近端肌支轉位吻合腓深神經的可行性,并篩選最優的供體神經支,為臨床實施神經轉位修復腓深神經提供解剖學依據。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及主要儀器
3具新鮮下肢標本,由第二軍醫大學附屬長征醫院骨科接受高位截肢術的3例患者自愿捐贈,其中男2具,女1具;年齡62、69、55歲;左側2具,右側1具。8具新鮮冷凍尸體標本,由第二軍醫大學解剖學教研室提供,其中男3具,女5具;年齡39、65、47、78、79、65、38、69歲;取雙下肢標本進行觀察。游標卡尺(東莞市健旺五金制品科技有限公司);Image-Pro Plus軟件(Media Cybernetics 公司,美國)。
1.2 實驗方法
1.2.1 大體觀察
對19具下肢標本腘窩部神經進行解剖分離。取腘窩部縱切口,暴露坐骨神經及其兩個分支--脛神經和腓總神經。首先分離脛神經及其近端3條重要運動分支(比目魚肌支和腓腸肌內、外側頭肌支),逐步剝離并追蹤至各自的入肌點,游標卡尺測量每條肌支的長度(其發出點至入肌點的距離)和直徑(以入肌點處直徑表示)。然后解剖腓總神經,找到腓骨頸處分支點,觀察并判別腓淺神經和腓深神經,分別測量脛神經近端3條運動分支的發出點至腓總神經分支點的距離。打開腓總神經外膜,于近端神經內分離腓深神經和腓淺神經,直至二者有相互交錯連接,我們將這一分離節段稱為“無損傷分離束”,測量無損傷分離束長度及其最近端的直徑,將脛神經上述3條肌支于緊靠入肌點處切斷,再將腓深神經無損傷分離束于其最近端處切斷,判斷各條肌支的近端與腓深神經無損傷分離束遠端行無張力吻合的可行性。判斷標準:如供體神經與腓深神經無需牽拉即可實現對接,且不發生彈性回縮,則判定為可進行無張力吻合,否則為不可行。
1.2.2 組織學觀察
分別切取0.5 cm長脛神經近端3條運動支的入肌點和腓深神經無損傷分離束的最近端神經節段,甲醛固定,依次行包埋、脫水、切片,常規HE染色及乙酰膽堿酯酶染色,鏡下觀察各神經支纖維成分。分別取兩種染色切片于20倍鏡下采用Image-Pro Plus軟件計數運動神經纖維。
1.3 統計學方法
采用SPSS統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,脛神經近端3條運動分支以及腓深神經無損傷分離束直徑、運動神經纖維數比較采用方差分析,如差異有統計學意義,3條運動分支分別與腓深神經無損傷分離束間比較采用Dunnett-t檢驗;分別將脛神經近端3條運動分支與腓深神經無損傷分離束長度之和與對應各肌支起點至腓總神經分叉點的距離比較采用獨立樣本t檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 大體觀察
解剖觀察示在腘窩水平,17具下肢標本的脛神經近端分支分布一致,僅2具標本存在變異,腓腸肌外側頭肌支發出點低于內側頭肌支。腓腸肌內、外側頭肌支在同一水平發出,其發出點位于腓腸內側皮神經發出點下方8~12 cm處;比目魚肌支發出點位于腓腸肌支發出點以遠約17 mm處(圖 1)。脛神經近端3條運動分支--腓腸肌內、外側頭肌支及比目魚肌支發出點至腓總神經分支點的距離分別為(71.44±2.76)、(75.66±3.20)和(67.50±3.22)mm。各神經支長度及直徑詳見表 1。


所有標本中,根據脛神經近端3條肌支長度,均不能與腓總神經分支處的腓深神經進行無張力吻合。但將腓深神經向近端進行無損傷分離并切斷后,腓腸肌內、外側頭肌支和比目魚肌支均可與腓深神經無損傷分離束進行無張力吻合。統計分析顯示:腓腸肌內、外側頭肌支及比目魚肌支與腓深神經無損傷分離束長度之和分別為(97.53±4.68)、(104.88±5.13)、(125.62±5.42)mm,均大于對應各肌支起點至腓總神經分叉點的距離,比較差異有統計學意義(t=20.92,P=0.00;t=21.07,P=0.00;t=40.15,P=0.00)。比目魚肌支直徑與腓深神經無損傷分離束相似,比較差異無統計學意義(P>0.05);腓腸肌內、外側頭肌支直徑均小于腓深神經無損傷分離束,比較差異均有統計學意義(P<0.05)。
2.2 組織學觀察
腓腸肌內測頭肌支、外側頭肌支、比目魚肌支、腓深神經無損傷分離束運動神經纖維數分別為(2 032±58)、(2 186±24)、(3 102±85)、(3 512±112)根。統計分析顯示:比目魚肌支內運動纖維數與腓深神經無損傷分離束相似,比較差異無統計學意義(P>0.05);腓腸肌內、外側頭肌支內運動纖維數顯著少于腓深神經無損傷分離束,比較差異有統計學意義(P<0.05)。見圖 2。
3 討論
坐骨神經損傷具有兩大特點。第一,腓總神經較脛神經更易受損,據統計坐骨神經損傷中48.39%為單純腓總神經損傷,51.61%為腓總神經合并不同程度脛神經損傷[9];第二,從遠期效果來看,前者對應的功能恢復較后者差。坐骨神經損傷患者手術或保守治療后脛神經功能均可獲不同程度恢復,但腓總神經功能改善甚微[10]。這些特點為我們利用脛神經上的1條或多條肌支轉位重建腓深神經支配肌群功能提供了思路和依據。
目前,已有學者開始研究采用遠端神經轉位重建下肢神經功能。Büyükmumcu等[11]對L4神經根受損患者采用腓淺神經運動支轉位至腓深神經治療腓深神經損傷的可行性進行了解剖學研究,但尚無臨床證據支持這一技術。Bodily等[12]對脛神經肌支作為動力神經轉位至腓深神經治療腓總神經損傷的可行性進行了解剖學研究,該研究以腓骨頸處腓深神經為靶點,結果顯示僅脛神經遠端分支,如長屈肌支和趾長屈肌支等細小分支,有足夠長度轉位吻合至腓深神經,而脛神經近端分支長度均不能滿足無張力吻合要求。李明恒等[13]通過尸體解剖研究發現,除比目魚肌淺支外,其他相對更粗大的神經支均無足夠長度轉位吻合腓深神經。White等[6]將脛神經近端肌支和腓總神經上的分支(主要是脛前肌支)進行比較,未能提出明確的首選供、受體神經,另外他們的軸突計數研究尚未對運動纖維和感覺纖維進行區分。1986年鐘世鎮等[14]已提出,供體神經的選材不能僅以神經粗細作為參照指標,更應考慮該神經內運動纖維數量,這樣才更利于骨骼肌功能恢復。
本研究通過打開腓總神經外膜,對腓深神經和腓淺神經向近端行神經內分離,長度達平均66.44 mm,使脛神經近端各運動分支均能與腓深神經束近端實現無張力吻合。另外考慮神經吻合修復效果還與軸突匹配度,尤其是運動纖維數量有關,我們從脛神經近端3個運動支的入肌點處及腓深神經無損傷分離束最近端分別切取0.5 cm長神經節段進行組織學觀察,統計分析顯示3條供體神經支比目魚肌支內運動纖維數與腓深神經束相近。
綜上述,對于高位腓總神經損傷,采用脛神經近端運動支轉位吻合修復腓深神經束可行。但前提條件是對腓總神經向近端進行一定長度神經內無損傷分離,分出腓深神經束并于其最近端切斷,以實現與各供體神經支無張力吻合。綜合考慮各神經支的長度、橫截面積及運動纖維數等,我們認為比目魚肌支可作為首選供體神經。
這種通過犧牲部分正常神經功能來修復受損神經的轉位方法有以下3點優勢:① 在緊靠小腿前肌群水平完成修復,大大縮短了軸突再生行程;② 避免了神經移植,從而避免了相關并發癥和局限性[15];③ 將脛神經上腘窩部1個支配腓腸肌或比目魚肌肌支轉位,消除了該肌肉的功能,這種去神經效應削弱了足的部分跖屈力量,對小腿原有運動功能無明顯影響[16],且減少了受累小腿前后肌群間的力量懸殊,這一優點可能對患者腓深神經功能恢復有幫助。本研究僅進行了解剖觀察,其療效尚有待臨床應用明確。
目前對于腓總神經損傷的治療主要包括腓總神經松解及肌腱轉位術、自體神經移植術等,但療效均欠佳[1-3]。近年來,受神經轉位術修復上肢神經損傷方法[4-5]的啟發,學者們開始研究采用脛神經運動分支轉位治療腓總神經損傷的可行性。Mackinnon等[6]研究表明,匹配的神經是取得良好修復效果的關鍵,為此White等[7]通過尸體解剖研究了脛神經和腓總神經分支在軸突計數以及橫截面積的匹配性,結果顯示脛前肌支橫截面積與腓腸肌外側頭肌支最接近,但其軸突計數與比目魚肌支更匹配。Flores等[8]提出通過打開腓總神經外膜,向近端進行神經內分解,將腓淺神經和腓深神經進行無損傷分離,可使腓深神經束向近端延長約7 cm,這為脛神經近端運動分支與腓深神經束進行無張力吻合提供了可能,且它們的橫截面積和軸突計數匹配度高。本研究通過對人體下肢標本腘窩部神經進行解剖學及組織學研究,進一步探討脛神經近端肌支轉位吻合腓深神經的可行性,并篩選最優的供體神經支,為臨床實施神經轉位修復腓深神經提供解剖學依據。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及主要儀器
3具新鮮下肢標本,由第二軍醫大學附屬長征醫院骨科接受高位截肢術的3例患者自愿捐贈,其中男2具,女1具;年齡62、69、55歲;左側2具,右側1具。8具新鮮冷凍尸體標本,由第二軍醫大學解剖學教研室提供,其中男3具,女5具;年齡39、65、47、78、79、65、38、69歲;取雙下肢標本進行觀察。游標卡尺(東莞市健旺五金制品科技有限公司);Image-Pro Plus軟件(Media Cybernetics 公司,美國)。
1.2 實驗方法
1.2.1 大體觀察
對19具下肢標本腘窩部神經進行解剖分離。取腘窩部縱切口,暴露坐骨神經及其兩個分支--脛神經和腓總神經。首先分離脛神經及其近端3條重要運動分支(比目魚肌支和腓腸肌內、外側頭肌支),逐步剝離并追蹤至各自的入肌點,游標卡尺測量每條肌支的長度(其發出點至入肌點的距離)和直徑(以入肌點處直徑表示)。然后解剖腓總神經,找到腓骨頸處分支點,觀察并判別腓淺神經和腓深神經,分別測量脛神經近端3條運動分支的發出點至腓總神經分支點的距離。打開腓總神經外膜,于近端神經內分離腓深神經和腓淺神經,直至二者有相互交錯連接,我們將這一分離節段稱為“無損傷分離束”,測量無損傷分離束長度及其最近端的直徑,將脛神經上述3條肌支于緊靠入肌點處切斷,再將腓深神經無損傷分離束于其最近端處切斷,判斷各條肌支的近端與腓深神經無損傷分離束遠端行無張力吻合的可行性。判斷標準:如供體神經與腓深神經無需牽拉即可實現對接,且不發生彈性回縮,則判定為可進行無張力吻合,否則為不可行。
1.2.2 組織學觀察
分別切取0.5 cm長脛神經近端3條運動支的入肌點和腓深神經無損傷分離束的最近端神經節段,甲醛固定,依次行包埋、脫水、切片,常規HE染色及乙酰膽堿酯酶染色,鏡下觀察各神經支纖維成分。分別取兩種染色切片于20倍鏡下采用Image-Pro Plus軟件計數運動神經纖維。
1.3 統計學方法
采用SPSS統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示,脛神經近端3條運動分支以及腓深神經無損傷分離束直徑、運動神經纖維數比較采用方差分析,如差異有統計學意義,3條運動分支分別與腓深神經無損傷分離束間比較采用Dunnett-t檢驗;分別將脛神經近端3條運動分支與腓深神經無損傷分離束長度之和與對應各肌支起點至腓總神經分叉點的距離比較采用獨立樣本t檢驗;檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 大體觀察
解剖觀察示在腘窩水平,17具下肢標本的脛神經近端分支分布一致,僅2具標本存在變異,腓腸肌外側頭肌支發出點低于內側頭肌支。腓腸肌內、外側頭肌支在同一水平發出,其發出點位于腓腸內側皮神經發出點下方8~12 cm處;比目魚肌支發出點位于腓腸肌支發出點以遠約17 mm處(圖 1)。脛神經近端3條運動分支--腓腸肌內、外側頭肌支及比目魚肌支發出點至腓總神經分支點的距離分別為(71.44±2.76)、(75.66±3.20)和(67.50±3.22)mm。各神經支長度及直徑詳見表 1。


所有標本中,根據脛神經近端3條肌支長度,均不能與腓總神經分支處的腓深神經進行無張力吻合。但將腓深神經向近端進行無損傷分離并切斷后,腓腸肌內、外側頭肌支和比目魚肌支均可與腓深神經無損傷分離束進行無張力吻合。統計分析顯示:腓腸肌內、外側頭肌支及比目魚肌支與腓深神經無損傷分離束長度之和分別為(97.53±4.68)、(104.88±5.13)、(125.62±5.42)mm,均大于對應各肌支起點至腓總神經分叉點的距離,比較差異有統計學意義(t=20.92,P=0.00;t=21.07,P=0.00;t=40.15,P=0.00)。比目魚肌支直徑與腓深神經無損傷分離束相似,比較差異無統計學意義(P>0.05);腓腸肌內、外側頭肌支直徑均小于腓深神經無損傷分離束,比較差異均有統計學意義(P<0.05)。
2.2 組織學觀察
腓腸肌內測頭肌支、外側頭肌支、比目魚肌支、腓深神經無損傷分離束運動神經纖維數分別為(2 032±58)、(2 186±24)、(3 102±85)、(3 512±112)根。統計分析顯示:比目魚肌支內運動纖維數與腓深神經無損傷分離束相似,比較差異無統計學意義(P>0.05);腓腸肌內、外側頭肌支內運動纖維數顯著少于腓深神經無損傷分離束,比較差異有統計學意義(P<0.05)。見圖 2。
3 討論
坐骨神經損傷具有兩大特點。第一,腓總神經較脛神經更易受損,據統計坐骨神經損傷中48.39%為單純腓總神經損傷,51.61%為腓總神經合并不同程度脛神經損傷[9];第二,從遠期效果來看,前者對應的功能恢復較后者差。坐骨神經損傷患者手術或保守治療后脛神經功能均可獲不同程度恢復,但腓總神經功能改善甚微[10]。這些特點為我們利用脛神經上的1條或多條肌支轉位重建腓深神經支配肌群功能提供了思路和依據。
目前,已有學者開始研究采用遠端神經轉位重建下肢神經功能。Büyükmumcu等[11]對L4神經根受損患者采用腓淺神經運動支轉位至腓深神經治療腓深神經損傷的可行性進行了解剖學研究,但尚無臨床證據支持這一技術。Bodily等[12]對脛神經肌支作為動力神經轉位至腓深神經治療腓總神經損傷的可行性進行了解剖學研究,該研究以腓骨頸處腓深神經為靶點,結果顯示僅脛神經遠端分支,如長屈肌支和趾長屈肌支等細小分支,有足夠長度轉位吻合至腓深神經,而脛神經近端分支長度均不能滿足無張力吻合要求。李明恒等[13]通過尸體解剖研究發現,除比目魚肌淺支外,其他相對更粗大的神經支均無足夠長度轉位吻合腓深神經。White等[6]將脛神經近端肌支和腓總神經上的分支(主要是脛前肌支)進行比較,未能提出明確的首選供、受體神經,另外他們的軸突計數研究尚未對運動纖維和感覺纖維進行區分。1986年鐘世鎮等[14]已提出,供體神經的選材不能僅以神經粗細作為參照指標,更應考慮該神經內運動纖維數量,這樣才更利于骨骼肌功能恢復。
本研究通過打開腓總神經外膜,對腓深神經和腓淺神經向近端行神經內分離,長度達平均66.44 mm,使脛神經近端各運動分支均能與腓深神經束近端實現無張力吻合。另外考慮神經吻合修復效果還與軸突匹配度,尤其是運動纖維數量有關,我們從脛神經近端3個運動支的入肌點處及腓深神經無損傷分離束最近端分別切取0.5 cm長神經節段進行組織學觀察,統計分析顯示3條供體神經支比目魚肌支內運動纖維數與腓深神經束相近。
綜上述,對于高位腓總神經損傷,采用脛神經近端運動支轉位吻合修復腓深神經束可行。但前提條件是對腓總神經向近端進行一定長度神經內無損傷分離,分出腓深神經束并于其最近端切斷,以實現與各供體神經支無張力吻合。綜合考慮各神經支的長度、橫截面積及運動纖維數等,我們認為比目魚肌支可作為首選供體神經。
這種通過犧牲部分正常神經功能來修復受損神經的轉位方法有以下3點優勢:① 在緊靠小腿前肌群水平完成修復,大大縮短了軸突再生行程;② 避免了神經移植,從而避免了相關并發癥和局限性[15];③ 將脛神經上腘窩部1個支配腓腸肌或比目魚肌肌支轉位,消除了該肌肉的功能,這種去神經效應削弱了足的部分跖屈力量,對小腿原有運動功能無明顯影響[16],且減少了受累小腿前后肌群間的力量懸殊,這一優點可能對患者腓深神經功能恢復有幫助。本研究僅進行了解剖觀察,其療效尚有待臨床應用明確。