引用本文: 亞穆罕默德·阿力克, 伊力扎提·伊力哈木, 阿里木江·阿不來提, 買買艾力·玉山, 艾合買提江·玉素甫. 應用 micro-CT 實現兔坐骨神經顯微三維結構可視化研究. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(12): 1490-1494. doi: 10.7507/1002-1892.201705055 復制
周圍神經缺損的修復一直是臨床棘手問題,自體神經移植是目前治療金標準,但文獻報道[1]只有 40%~50% 患者在自體神經移植后有神經功能恢復。朱家愷等[2]提出,充分了解神經內在顯微結構是提高神經修復療效的首要前提。神經虛擬三維重建技術是深入了解神經內部顯微排列結構,全面解讀神經功能束功能的重要途徑之一,是周圍神經研究領域的重要方向。在該領域,目前多采用連續橫斷面切片染色后,將切片手工拍照整合后導入計算機軟件進行三維重建處理。該方法需要大量人工手動完成,存在耗時長、工作繁瑣、誤差大、生成的數字化模型精度低等問題,無法真實還原神經內部的顯微三維解剖結構,不能滿足對大樣本量周圍神經組織標本的內部結構研究要求[3-4]。本研究擬通過對兔坐骨神經采用 1% 及 5%Lugol 液染色,顯微鏡下觀察各時間點染色效果,并通過 micro-CT 掃描獲得兔坐骨神經橫斷面數據,選擇成像條件較好的數據導入 Mimics 軟件完成三維重建數字模型。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及主要試劑、儀器
成年新西蘭大白兔 6 只,雌雄不限,體質量 3.5~4.5 kg,由新疆醫科大學動物實驗中心提供。4% 多聚甲醛(上海天賀生物科技有限公司);烏拉坦(上海弘順生物科技有限公司);1%、5%Lugol 液(上海榕柏生物技術有限公司);磷酸緩沖鹽溶液(10×PBS,無鈣鎂;南京森貝伽生物科技有限公司)。Leica M205A 光學顯微鏡(Leica 公司,德國);Power shot S70 數碼相機(Canon 公司,日本); 100 型 micro-CT 掃描設備 (Scanco Medical 公司,瑞士);Mimics17.0 軟件(Materalise 公司,比利時);Image Pro Plus 6.0 圖像分析軟件(Media Cybernetics 公司,美國)。
1.2 實驗分組及方法
1.2.1 坐骨神經標本取材及染色
將實驗動物按隨機數字表法分為 A、B 兩組,每組 3 只,耳緣靜脈緩慢推入 20% 烏拉坦(5 mL/kg),常規消毒后于雙側股后部作一斜切口,逐層切開皮膚、皮下組織及股二頭肌,找到位于深面的坐骨神經。手術顯微鏡下游離坐骨神經,從雙側梨狀肌以遠切取坐骨神經各 5 cm,PBS 清洗 3 遍;切取坐骨神經中段標本,每個標本長 0.5 cm,系列乙醇常規脫水后,A、B 組分別用 1% 和 5%Lugol 液室溫下染色。
1.2.2 光鏡觀察
分別于染色 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 h 時,A、B 組各取 3 個標本制備石蠟切片(片厚 4 μm),在 10×光鏡下觀察照相,圖像保存為 TIFF 格式。記錄染色后的神經束輪廓是否顯示清晰,是否存在染色不均勻、染色過深、過淡等現象。采用 Image Pro Plus 6.0 軟件評價兩組圖像中神經束和結締組織分辨能力。
1.2.3 micro-CT 掃描及三維重建
分別于染色 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 h 時,A、B 組各取 3 個標本裝入 micro-CT 標本盒,調節設備參數,設定有效像素:3 μm,電壓:67 kVp,掃描層厚:5 μm,電流:197 A,曝光時間:1 232 ms,處理時間:25 ms。將獲得的橫斷面數據以 DICOM 格式保存輸出。觀察輸出圖片,定義成像條件良好標準:組織標本完整且無明顯萎縮,各神經束與結締組織存在清晰顯影界限。不符合上述標準則為成像條件差。
1.2.4 建立三維重建數字模型
選取成像條件良好的 DICOM 格式圖像序列導入 Mimics 17.0 軟件,使用“Mask”工具分別對神經外膜及神經束掩膜操作。調整閾值在 10 000~30 000 區間,尋找最佳顯示神經結締組織及神經束的參數,在冠狀位、橫截位、矢狀位 3 個窗口逐層檢查數據圖像是否掩膜完整。用“Calculate 3D”工具對上述掩膜圖層分別生成三維立體圖像后,計算每組神經束橫截面積。
2 結果
2.1 光鏡觀察
A 組:染色 0.5~1.5 h,鏡下表現為組織染色過淺,標本外周染色深并向中心逐漸變淡;2.0~2.5 h,標本組織染色清晰,組織標本無萎縮,神經束與外膜無明顯分離,可見各神經束與其周圍結締組織界限明顯;3.0~3.5 h,鏡下表現為標本組織萎縮明顯,切片可見染色過深且神經束與外膜存在分離,結締組織聚集成團。
B 組:染色 0.5 h,切片表現為染色過淺,神經束與外膜無分離,標本外周染色深并向中心逐漸變淡;1.0~2.0 h,切片表現為深染,神經束與外膜存在分離,神經束外周結締組織聚集成團;2.5~3.5 h,切片表現為均一深染,無法分辨神經束與結締組織。見圖 1。
2.2 micro-CT 掃描及三維重建
A 組:染色 0.5~1.5 h,micro-CT 成像組織標本外周呈高密度影,靠近中央部呈低密度影,中央部顯示不清;2.0~2.5 h,micro-CT 成像神經束呈高密度且均勻,結締組織呈低密度,神經束與結締組織界限清楚且無明顯分離;3.0~3.5 h,micro-CT 顯示組織標本萎縮,其外周呈不規則形,神經束呈不均勻高密度,其外周可見一個或多個不連續的高密度帶狀影。
B 組:染色 0.5 h,micro-CT 顯示神經組織外周高密度影,神經組織中央部染色不均勻,局部呈低密度影;1.0~2.0 h,micro-CT 顯示神經束呈高密度,外膜萎縮成團;2.5~3.5 h,micro-CT 呈現標本均一高密度影,無法分辨神經束與結締組織。見圖 2。
2.3 三維重建數字模型建立
結合上述結果,A 組標本染色 2.5 h、B 組標本染色 1.5 h 時,在顯微鏡及 micro-CT 下均可獲得較為清晰的成像效果,可辨認神經束及其結締組織組成成分,獲取組織標本 DICOM 圖像序列 6 組,每組標本獲得數據 1 000 層,單層圖像文件儲存空間約 8.2 MB,總計8.2 GB。Mimics 軟件下分別調整閾值分割條件為 23 797~27 657、15 991~21 776 時,神經束及結締組織在冠狀位、橫截位、矢狀位 3 個窗口均可獲得較完整的掩膜數據。三維重建長1 cm的神經標本數字模型耗時 2.4~3.3 h,平均 2.8 h;三維模型顯示坐骨神經標本主要分為 3 組神經束,橫截面積分別為(0.425±0.013)、(0.038±0.007)、(0.242±0.026)mm2,見圖 3。生成的數字化三維模型可在任意橫斷面觀察坐骨神經內部顯微結構,且觀察結果顯示各神經束數量及位置相對固定,未發現明顯交叉重組現象。

箭頭示環形深染的神經外膜組織 a. A 組染色 2.5 h;b. B 組染色 1.5 h
Figure1. Light microscope observation (×10)Arrow indicated the deep dyeing ringlike epineurium tissue a. Group A staining for 2.5 hours; b. Group B staining for 1.5 hours

箭頭示高密度神經束組織,其外周被結締組織包繞 a. A 組染色 2.5 h;b. B 組染色 1.5 h
Figure2. Micro-CT observationArrow indicated the high density of nerve tissue, around which was wrapped connective tissue a. Group A staining for 2.5 hours; b. Group B staining for 1.5 hours

a. A 組染色 2.5 h;b. B 組染色 1.5 h
Figure3. The digital models were generated by Mimics software, nerve bundles labelled blue, purple, and red were surrounded by epineurium and connective tissue (yellow)a. Group A staining for 2.5 hours; b. Group B staining for 1.5 hours3 討論
3.1 本研究的基本原理及注意事項
本研究基本原理是使用碘劑染色過程中,碘劑在神經束與神經外膜存在不同濃度的分布,造成 X 線不同程度吸收,在 micro-CT 圖像中會表現為不同的灰度閾值。Buytaert 等[5]采用碘溶液染色,通過 micro-CT 掃描成功辨認大鼠腦組織、肌肉組織、脂肪組織、神經組織。本研究結果提示,兔坐骨神經組織采用 1%Lugol 液染色 2.5 h、5%Lugol 液染色 1.5 h,可在 micro-CT 掃描下獲得較好的軟組織分辨能力。
注意事項:① micro-CT 圖像無法分辨神經內部感覺束、運動束及混合束,需配合神經組織特殊染色切片結果對神經內部各功能束進一步判定。② micro-CT 獲取的神經標本斷層數據生成圖像文件較大,本研究中掃描單個長度為 5 mm 的神經生成約 1 000 張斷層數據,總計 8.2 GB,無法直接批量導入軟件進行三維重建工作。Carrera 等[6]研究團隊采用 MATLAB 圖像工具包,對 20 例志愿者第 3 磨牙 micro-CT 斷層數據(有效像素 5 μm)進行裁剪修整后,建立了數字化三維模型。本研究采用 Mimics 軟件中“Crop project”工具預先對每張圖像數據所需重建圖像區域進行裁剪修整,在不改變數據圖像分辨率前提下,數據儲存空間可由原 8.2 MB 減小至 140 KB,與 Carrera 等研究相比無需掌握復雜的 MATLAB 專業語句,降低了工作站三維重建負荷。
3.2 組織染色切片法與 micro-CT 掃描法獲取神經斷層圖像比較
組織染色切片法作為標本組織觀察常規方法,其技術條件成熟且應用廣泛,所需操作儀器設備成本低,操作便捷、速度快,根據標本組織特性可選擇多種特殊染色方法,已作為定性臨床診斷常規方法。但其仍存在以下不足:① 神經標本包埋組織時需手工添加定位標志物。② 對每張切片按順序觀察并手工拍照記錄,難免出現局部組織標本重復拍攝或遺漏等現象。③ 對于不能在一個視野內觀察的切片,需要對多張切片圖片進行手工拼接合成,工作繁瑣且精度低。
micro-CT 掃描法速度快、精度高,掃描全過程神經組織均處于自然狀態,且無需添加額外定位標記物即可進行三維重建,掃描圖像分辨率高,Zhu 等[7]采用 micro-CT 獲取新鮮尸體正中神經斷層數據,其分辨率高達 1~2 μm。micro-CT 掃描獲取二維斷層數據為虛擬的“切片”,標本利用率高,減小了樣本間差異,標本經后續處理后可行其他相關檢測,即同一份標本可完成兩項甚至多項檢查。不足之處在于掃描所需設備價格高昂,micro-CT 圖像不能直接對神經功能做定性分析,需配合其他實驗室檢查。Hopkins 等[8]在一項 micro-CT 掃描鼠坐骨神經的研究中,使用硫代硫酸鈉溶液對碘染的神經組織行脫碘處理后對其行 HE 染色,結果顯示上述方法無細胞毒害作用,且不改變神經軸突直徑,同時對后續 HE 染色無顯著影響。
3.3 建立可視化周圍神經三維解剖結構重要意義
① 三維重建周圍神經解剖結構是建立數字周圍神經數據庫的基礎,是反映各神經束在不同節段的走行及排列分布規律的重要工具,是開展神經轉移等修復手術的重要參考依據。陳增淦等[9]對 2 例成年尸體的臂叢標本采用連續冰凍切片法及高分辨率數碼照相系統獲取二維數碼信息后,對臂叢顯微結構進行三維重建,形象地展示了臂叢內部神經束的復雜重組過程及各神經束的直徑,同時提出建立人臂叢數據庫的可行性及重要性。Brill 等[10]提出建立周圍神經解剖數據庫,以清晰準確地認識神經內部各束支直徑及供、受區神經移植吻合端直徑等相關解剖學參數,是修復重建手術獲得良好效果的前提。② 三維重建周圍神經解剖結構是設計具備三維立體結構的神經導管及替代物的重要依據。神經導管內部結構是影響神經修復過程靶向再生連接的重要因素。目前臨床上應用的神經導管多為單腔導管,而具有多腔管道或多組纖維結構的神經導管,其結構也多為簡單線形或雜亂無序,不能良好地模擬神經內部微觀結構,其修復過程存在較大盲目性[11-13]。本研究采用 micro-CT 掃描獲得了兔坐骨神經斷層數據(分辨率 3 μm,層厚 5 μm),結果表明其內部各神經束走行比較固定,未見明顯的神經束交叉融合現象,測量 3 組神經束橫截面積分別為(0.425±0.013)、(0.038±0.007)、(0.242±0.026)mm2,該結果與國外研究報道[14-15]基本一致。本研究團隊下一步擬以此作為基礎,設計具備三維仿生數字化的人工神經導管模型,以期為神經損傷后功能恢復提供良好條件。
周圍神經缺損的修復一直是臨床棘手問題,自體神經移植是目前治療金標準,但文獻報道[1]只有 40%~50% 患者在自體神經移植后有神經功能恢復。朱家愷等[2]提出,充分了解神經內在顯微結構是提高神經修復療效的首要前提。神經虛擬三維重建技術是深入了解神經內部顯微排列結構,全面解讀神經功能束功能的重要途徑之一,是周圍神經研究領域的重要方向。在該領域,目前多采用連續橫斷面切片染色后,將切片手工拍照整合后導入計算機軟件進行三維重建處理。該方法需要大量人工手動完成,存在耗時長、工作繁瑣、誤差大、生成的數字化模型精度低等問題,無法真實還原神經內部的顯微三維解剖結構,不能滿足對大樣本量周圍神經組織標本的內部結構研究要求[3-4]。本研究擬通過對兔坐骨神經采用 1% 及 5%Lugol 液染色,顯微鏡下觀察各時間點染色效果,并通過 micro-CT 掃描獲得兔坐骨神經橫斷面數據,選擇成像條件較好的數據導入 Mimics 軟件完成三維重建數字模型。
1 材料與方法
1.1 實驗動物及主要試劑、儀器
成年新西蘭大白兔 6 只,雌雄不限,體質量 3.5~4.5 kg,由新疆醫科大學動物實驗中心提供。4% 多聚甲醛(上海天賀生物科技有限公司);烏拉坦(上海弘順生物科技有限公司);1%、5%Lugol 液(上海榕柏生物技術有限公司);磷酸緩沖鹽溶液(10×PBS,無鈣鎂;南京森貝伽生物科技有限公司)。Leica M205A 光學顯微鏡(Leica 公司,德國);Power shot S70 數碼相機(Canon 公司,日本); 100 型 micro-CT 掃描設備 (Scanco Medical 公司,瑞士);Mimics17.0 軟件(Materalise 公司,比利時);Image Pro Plus 6.0 圖像分析軟件(Media Cybernetics 公司,美國)。
1.2 實驗分組及方法
1.2.1 坐骨神經標本取材及染色
將實驗動物按隨機數字表法分為 A、B 兩組,每組 3 只,耳緣靜脈緩慢推入 20% 烏拉坦(5 mL/kg),常規消毒后于雙側股后部作一斜切口,逐層切開皮膚、皮下組織及股二頭肌,找到位于深面的坐骨神經。手術顯微鏡下游離坐骨神經,從雙側梨狀肌以遠切取坐骨神經各 5 cm,PBS 清洗 3 遍;切取坐骨神經中段標本,每個標本長 0.5 cm,系列乙醇常規脫水后,A、B 組分別用 1% 和 5%Lugol 液室溫下染色。
1.2.2 光鏡觀察
分別于染色 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 h 時,A、B 組各取 3 個標本制備石蠟切片(片厚 4 μm),在 10×光鏡下觀察照相,圖像保存為 TIFF 格式。記錄染色后的神經束輪廓是否顯示清晰,是否存在染色不均勻、染色過深、過淡等現象。采用 Image Pro Plus 6.0 軟件評價兩組圖像中神經束和結締組織分辨能力。
1.2.3 micro-CT 掃描及三維重建
分別于染色 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 h 時,A、B 組各取 3 個標本裝入 micro-CT 標本盒,調節設備參數,設定有效像素:3 μm,電壓:67 kVp,掃描層厚:5 μm,電流:197 A,曝光時間:1 232 ms,處理時間:25 ms。將獲得的橫斷面數據以 DICOM 格式保存輸出。觀察輸出圖片,定義成像條件良好標準:組織標本完整且無明顯萎縮,各神經束與結締組織存在清晰顯影界限。不符合上述標準則為成像條件差。
1.2.4 建立三維重建數字模型
選取成像條件良好的 DICOM 格式圖像序列導入 Mimics 17.0 軟件,使用“Mask”工具分別對神經外膜及神經束掩膜操作。調整閾值在 10 000~30 000 區間,尋找最佳顯示神經結締組織及神經束的參數,在冠狀位、橫截位、矢狀位 3 個窗口逐層檢查數據圖像是否掩膜完整。用“Calculate 3D”工具對上述掩膜圖層分別生成三維立體圖像后,計算每組神經束橫截面積。
2 結果
2.1 光鏡觀察
A 組:染色 0.5~1.5 h,鏡下表現為組織染色過淺,標本外周染色深并向中心逐漸變淡;2.0~2.5 h,標本組織染色清晰,組織標本無萎縮,神經束與外膜無明顯分離,可見各神經束與其周圍結締組織界限明顯;3.0~3.5 h,鏡下表現為標本組織萎縮明顯,切片可見染色過深且神經束與外膜存在分離,結締組織聚集成團。
B 組:染色 0.5 h,切片表現為染色過淺,神經束與外膜無分離,標本外周染色深并向中心逐漸變淡;1.0~2.0 h,切片表現為深染,神經束與外膜存在分離,神經束外周結締組織聚集成團;2.5~3.5 h,切片表現為均一深染,無法分辨神經束與結締組織。見圖 1。
2.2 micro-CT 掃描及三維重建
A 組:染色 0.5~1.5 h,micro-CT 成像組織標本外周呈高密度影,靠近中央部呈低密度影,中央部顯示不清;2.0~2.5 h,micro-CT 成像神經束呈高密度且均勻,結締組織呈低密度,神經束與結締組織界限清楚且無明顯分離;3.0~3.5 h,micro-CT 顯示組織標本萎縮,其外周呈不規則形,神經束呈不均勻高密度,其外周可見一個或多個不連續的高密度帶狀影。
B 組:染色 0.5 h,micro-CT 顯示神經組織外周高密度影,神經組織中央部染色不均勻,局部呈低密度影;1.0~2.0 h,micro-CT 顯示神經束呈高密度,外膜萎縮成團;2.5~3.5 h,micro-CT 呈現標本均一高密度影,無法分辨神經束與結締組織。見圖 2。
2.3 三維重建數字模型建立
結合上述結果,A 組標本染色 2.5 h、B 組標本染色 1.5 h 時,在顯微鏡及 micro-CT 下均可獲得較為清晰的成像效果,可辨認神經束及其結締組織組成成分,獲取組織標本 DICOM 圖像序列 6 組,每組標本獲得數據 1 000 層,單層圖像文件儲存空間約 8.2 MB,總計8.2 GB。Mimics 軟件下分別調整閾值分割條件為 23 797~27 657、15 991~21 776 時,神經束及結締組織在冠狀位、橫截位、矢狀位 3 個窗口均可獲得較完整的掩膜數據。三維重建長1 cm的神經標本數字模型耗時 2.4~3.3 h,平均 2.8 h;三維模型顯示坐骨神經標本主要分為 3 組神經束,橫截面積分別為(0.425±0.013)、(0.038±0.007)、(0.242±0.026)mm2,見圖 3。生成的數字化三維模型可在任意橫斷面觀察坐骨神經內部顯微結構,且觀察結果顯示各神經束數量及位置相對固定,未發現明顯交叉重組現象。

箭頭示環形深染的神經外膜組織 a. A 組染色 2.5 h;b. B 組染色 1.5 h
Figure1. Light microscope observation (×10)Arrow indicated the deep dyeing ringlike epineurium tissue a. Group A staining for 2.5 hours; b. Group B staining for 1.5 hours

箭頭示高密度神經束組織,其外周被結締組織包繞 a. A 組染色 2.5 h;b. B 組染色 1.5 h
Figure2. Micro-CT observationArrow indicated the high density of nerve tissue, around which was wrapped connective tissue a. Group A staining for 2.5 hours; b. Group B staining for 1.5 hours

a. A 組染色 2.5 h;b. B 組染色 1.5 h
Figure3. The digital models were generated by Mimics software, nerve bundles labelled blue, purple, and red were surrounded by epineurium and connective tissue (yellow)a. Group A staining for 2.5 hours; b. Group B staining for 1.5 hours3 討論
3.1 本研究的基本原理及注意事項
本研究基本原理是使用碘劑染色過程中,碘劑在神經束與神經外膜存在不同濃度的分布,造成 X 線不同程度吸收,在 micro-CT 圖像中會表現為不同的灰度閾值。Buytaert 等[5]采用碘溶液染色,通過 micro-CT 掃描成功辨認大鼠腦組織、肌肉組織、脂肪組織、神經組織。本研究結果提示,兔坐骨神經組織采用 1%Lugol 液染色 2.5 h、5%Lugol 液染色 1.5 h,可在 micro-CT 掃描下獲得較好的軟組織分辨能力。
注意事項:① micro-CT 圖像無法分辨神經內部感覺束、運動束及混合束,需配合神經組織特殊染色切片結果對神經內部各功能束進一步判定。② micro-CT 獲取的神經標本斷層數據生成圖像文件較大,本研究中掃描單個長度為 5 mm 的神經生成約 1 000 張斷層數據,總計 8.2 GB,無法直接批量導入軟件進行三維重建工作。Carrera 等[6]研究團隊采用 MATLAB 圖像工具包,對 20 例志愿者第 3 磨牙 micro-CT 斷層數據(有效像素 5 μm)進行裁剪修整后,建立了數字化三維模型。本研究采用 Mimics 軟件中“Crop project”工具預先對每張圖像數據所需重建圖像區域進行裁剪修整,在不改變數據圖像分辨率前提下,數據儲存空間可由原 8.2 MB 減小至 140 KB,與 Carrera 等研究相比無需掌握復雜的 MATLAB 專業語句,降低了工作站三維重建負荷。
3.2 組織染色切片法與 micro-CT 掃描法獲取神經斷層圖像比較
組織染色切片法作為標本組織觀察常規方法,其技術條件成熟且應用廣泛,所需操作儀器設備成本低,操作便捷、速度快,根據標本組織特性可選擇多種特殊染色方法,已作為定性臨床診斷常規方法。但其仍存在以下不足:① 神經標本包埋組織時需手工添加定位標志物。② 對每張切片按順序觀察并手工拍照記錄,難免出現局部組織標本重復拍攝或遺漏等現象。③ 對于不能在一個視野內觀察的切片,需要對多張切片圖片進行手工拼接合成,工作繁瑣且精度低。
micro-CT 掃描法速度快、精度高,掃描全過程神經組織均處于自然狀態,且無需添加額外定位標記物即可進行三維重建,掃描圖像分辨率高,Zhu 等[7]采用 micro-CT 獲取新鮮尸體正中神經斷層數據,其分辨率高達 1~2 μm。micro-CT 掃描獲取二維斷層數據為虛擬的“切片”,標本利用率高,減小了樣本間差異,標本經后續處理后可行其他相關檢測,即同一份標本可完成兩項甚至多項檢查。不足之處在于掃描所需設備價格高昂,micro-CT 圖像不能直接對神經功能做定性分析,需配合其他實驗室檢查。Hopkins 等[8]在一項 micro-CT 掃描鼠坐骨神經的研究中,使用硫代硫酸鈉溶液對碘染的神經組織行脫碘處理后對其行 HE 染色,結果顯示上述方法無細胞毒害作用,且不改變神經軸突直徑,同時對后續 HE 染色無顯著影響。
3.3 建立可視化周圍神經三維解剖結構重要意義
① 三維重建周圍神經解剖結構是建立數字周圍神經數據庫的基礎,是反映各神經束在不同節段的走行及排列分布規律的重要工具,是開展神經轉移等修復手術的重要參考依據。陳增淦等[9]對 2 例成年尸體的臂叢標本采用連續冰凍切片法及高分辨率數碼照相系統獲取二維數碼信息后,對臂叢顯微結構進行三維重建,形象地展示了臂叢內部神經束的復雜重組過程及各神經束的直徑,同時提出建立人臂叢數據庫的可行性及重要性。Brill 等[10]提出建立周圍神經解剖數據庫,以清晰準確地認識神經內部各束支直徑及供、受區神經移植吻合端直徑等相關解剖學參數,是修復重建手術獲得良好效果的前提。② 三維重建周圍神經解剖結構是設計具備三維立體結構的神經導管及替代物的重要依據。神經導管內部結構是影響神經修復過程靶向再生連接的重要因素。目前臨床上應用的神經導管多為單腔導管,而具有多腔管道或多組纖維結構的神經導管,其結構也多為簡單線形或雜亂無序,不能良好地模擬神經內部微觀結構,其修復過程存在較大盲目性[11-13]。本研究采用 micro-CT 掃描獲得了兔坐骨神經斷層數據(分辨率 3 μm,層厚 5 μm),結果表明其內部各神經束走行比較固定,未見明顯的神經束交叉融合現象,測量 3 組神經束橫截面積分別為(0.425±0.013)、(0.038±0.007)、(0.242±0.026)mm2,該結果與國外研究報道[14-15]基本一致。本研究團隊下一步擬以此作為基礎,設計具備三維仿生數字化的人工神經導管模型,以期為神經損傷后功能恢復提供良好條件。