王娜,盧祖能,袁江,章紅妍,王云甫
蒙古沙鼠腦缺血模型術后醫(yī)源性Horner綜合征報道
王娜1,盧祖能1,袁江2,章紅妍2,王云甫2
目的:探討蒙古沙鼠腦缺血模型術后Horner綜合征(HS)的發(fā)病機制。方法:40只沙鼠隨機分為假手術組、手術1、2、3組。假手術組僅分離出頸總動脈,手術各組分離后同時夾閉雙側頸總動脈5 min。術后觀察各組沙鼠出現(xiàn)HS情況;術前、術后1、4、7 d進行NDS評分;術后7 d灌注固定后對海馬、下丘腦及腦干等部位進行HE染色。結果:假手術組HS發(fā)生率為11.1%,手術1、2、3組分別為37.5%、44.4%、60%;各組術前、術后1、4、7 d NDS差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);HE染色顯示手術組海馬區(qū)可見缺血改變,且細胞計數(shù)少于假手術組(P<0.05),下丘腦和腦干等部位HE染色未見缺血改變。結論:本實驗HS的發(fā)生為頸部手術中機械性損傷所致,而非造模成功后腦缺血引起。
蒙古沙鼠;腦缺血;Horner綜合征
蒙古沙鼠腦血管缺乏完整的Willis環(huán),后交通動脈和前交通動脈十分細小甚至缺乏,結扎雙側頸總動脈即可引起前腦完全缺血,因此被廣泛用于腦缺血的動物模型[1,2],其他鼠也有類似方法制作腦缺血模型[3]。Horner綜合征(Horner’s syndrome,HS)是由支配頭面部的交感神經(jīng)傳出通路中的一部分中斷所造成的一系列表現(xiàn),包括同側眼瞼下垂、瞳孔縮小、眼球內(nèi)陷、面部無汗等。在人類頸部手術中醫(yī)源性HS時有發(fā)生,尤其是甲狀腺切除手術、脊柱外科手術、頸動脈內(nèi)膜切除手術、頸交感神經(jīng)切除術等,其所致的HS達10%~18.5%[4];動物實驗包括兔、豬、馬等,手術中也有較多報道[5],但在鼠類實驗中報道極少,沙鼠中目前尚未報道。本次在制作沙鼠前腦缺血模型過程中,發(fā)現(xiàn)較多沙鼠出現(xiàn)HS,并經(jīng)證實為醫(yī)源性所致?,F(xiàn)予以分析報告如下。
1.1 實驗動物及分組
健康雄性蒙古沙鼠40只,清潔級,6月齡,體質(zhì)量(75±10)g,由北京動物實驗研究中心提供。隨機分為4組:假手術組,手術1、2、3組,各10只。所有試驗過程均獲得湖北醫(yī)藥學院倫理學會批準。
1.2 方法
術前禁食12 h,禁水4 h。手術室溫度18℃~23℃。1%戊巴比妥30 mg/kg劑量腹腔注射麻醉,固定動物,頸部消毒,于頸部正中切開皮膚約1.5 cm,鈍性分離,暴露頸總動脈,輕輕挑起,3號手術縫合線穿過頸總動脈。除假手術組外,手術1、2、3組均用無齒微血管夾,于縫合線遠心端靠近頸動脈分叉處夾閉雙側頸總動脈5 min,松夾再灌注恢復血流,抽去縫合線,最后縫合皮膚,消毒。
分別于術前、術后1、4、7 d采取NDS(Neurodeficit Score)法[6]進行神經(jīng)功能缺損評分。術后第7天進行心臟灌流后取腦組織,腦組織置于4%多聚甲醛溶液中固定3 d,然后切取海馬、下丘腦及腦干,石蠟包埋切片,HE染色。
1.3 統(tǒng)計學處理
采用SAS9.4軟件分析NDS評分,采用廣義估計方程(Generalized Estimating Equations)分析重復測量的數(shù)據(jù),以術前、術后1、4、7 d作為重復測量的單位;Bonferroni法校正多重比較的P值,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。SPSS19.0統(tǒng)計軟件分析海馬區(qū)細胞計數(shù),計量資料以(±s)表示,獨立樣本均數(shù)t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 死亡率及HS發(fā)生率
術后8 h,死亡4只沙鼠(假手術組1只,手術1組2只,手術2組1只),死亡原因為麻醉藥物過量,存活36只。各組出現(xiàn)HS并持續(xù)至手術結束的發(fā)生率及部位:假手術組1只(11.1%),HS位于右側;手術1組3只(37.5%),HS位于雙側2只,右側1只;手術2組4只(44.4%),HS位于雙側1只,右側3只;手術3組6只(60%),HS位于左側3只,右側3只;見圖1。
圖1 沙鼠在制作前腦缺血模型過程中出現(xiàn)左側HS
2.2 NDS評分
4組術前與術后1、4、7 d NDS評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示手術后所致缺血并未引起明顯神經(jīng)功能損傷,見表1。
表1 各組NDS評分比較(分)
2.3 HE染色
所有沙鼠行海馬、下丘腦、腦干HE染色,鏡下觀察。與假手術組相比,手術組海馬區(qū)細胞腫脹、數(shù)量減少,見圖2;鏡下細胞計數(shù)手術組(73.2±17.5)個,低于假手術組(94.8±21.5)個(P<0.05);所有組下丘腦、腦干各組織層次清晰、細胞著色均勻,未見細胞腫脹、數(shù)量減少等改變,見圖3。
圖2 術后7 d,海馬CA1區(qū)HE染色(光學顯微鏡,200×)
圖3 術后7 d各組下丘腦、中腦HE染色(光學顯微鏡,100×)
頭頸交感神經(jīng)傳導通路主要包括中樞神經(jīng)元、節(jié)前神經(jīng)元及節(jié)后神經(jīng)元共三級神經(jīng)元,任何一部位損傷或中斷均可引起HS[7]。其中節(jié)前神經(jīng)元終止于頸上神經(jīng)節(jié),位于頸動脈鞘后方頸內(nèi)動脈和頭長肌之間。鼠交感神經(jīng)系統(tǒng)的3個神經(jīng)元與人類類似,且其頸上神經(jīng)節(jié)的位置也是背向頸動脈分叉處[8]。
蒙古沙鼠的后交通動脈缺乏率幾乎達100%,前交通動脈缺乏約40%[9]。因此,在制作腦缺血模型時,缺血一般引起前循環(huán)損傷,而主要由椎基底動脈及其分支血管供血的腦干、下丘腦損傷的可能性極小。有報道,分離頸總動脈與迷走神經(jīng)后,對迷走神經(jīng)進行電刺激制作癲癇模型鼠,HS的發(fā)生率達68%[10];在人類手術中,也有過類似報道[11]。
本實驗結果顯示,腦缺血造模術后,不少沙鼠出現(xiàn)眼瞼下垂、瞳孔縮小、眼球內(nèi)陷等典型HS表現(xiàn),且手術組出現(xiàn)的機率明顯高于假手術組。該HS到底是由于缺血模型制造成功所引起的腦干及下丘腦等部位缺血所致,還是僅為局部手術操作損傷交感神經(jīng)引起的呢?但在腦干毗鄰皮質(zhì)脊髓束及較多顱神經(jīng)核團,一般也極少出現(xiàn)如HS等孤立神經(jīng)功能缺損表現(xiàn),多同時伴其他神經(jīng)功能損害癥狀如肢體功能異常等。由此考慮,實驗中如此頻發(fā)的HS與頸部醫(yī)源性損傷頸交感神經(jīng)密切相關。本實驗術后腦組織HE染色結果顯示,手術組海馬區(qū)有明顯缺血性改變,提示本實驗造模成功;術前及術后NDS神經(jīng)功能評分卻無統(tǒng)計學意義,提示本實驗因腦缺血時間短暫,尚未出現(xiàn)明顯神經(jīng)系統(tǒng)癥狀及體征,而只是發(fā)生病理上的變化,出現(xiàn)HS與腦缺血無關;同時對下丘腦、腦干等部位進行HE染色未見局部缺血損傷,間接提示非中樞神經(jīng)元損傷。故而只有頸部交感神經(jīng)損傷才會發(fā)生HS。
在頸總動脈近心端進行夾閉血管會導致鼠死亡率增高;盡量遠離近心端而接近頸動脈分叉處夾閉血管,可以避免因刺激頸動脈竇引起鼠呼吸心跳異常,降低手術死亡率。但此處正是頸上神經(jīng)節(jié)所處位置,在進行頸總動脈分離及夾閉時等機械刺激很有可能會導致?lián)p傷,引發(fā)HS。因此,在制作該類腦缺血模型中,出現(xiàn)HS到底是由于缺血模型制造成功所引起的腦干及丘腦等部位缺血所致,還是僅為局部手術操作損傷交感神經(jīng)引起,需要進行鑒別,以判斷出現(xiàn)的HS是否應該作為評價模型制作成功后神經(jīng)功能損傷的指標之一,尤其在采用非蒙古沙鼠制作腦缺血模型時,還須考慮存在后循環(huán)缺血損傷交感神經(jīng)引發(fā)HS的可能。
對于單純HS的病因,通常更容易讓人想到腫瘤(如肺上溝瘤)、腦血管病、頸椎及脊髓病變等,頸部源性因素如外傷、手術、頸部腫瘤等容易被忽略[13-17],目前為止并無系統(tǒng)的大樣本的相關對照分析和研究。在本實驗中,HS主要考慮還是與操作時損傷頸總動脈局部頸交感神經(jīng)所引起,但也不完全排除是手術后局部血腫壓迫引起,如果這種情況在病人中發(fā)生,血腫進一步擴大壓迫氣管將可能出現(xiàn)呼吸困難等嚴重并發(fā)癥。因此,該類醫(yī)源性損傷導致的HS值得外科醫(yī)師關注和警惕,尤其在靠近頸動脈分叉處的手術操作時。
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(本文編輯:唐穎馨)
The Postoperative Iatrogenic Horner’s Syndrome of Mongolian Gerbils after Cerebral Isch?emia
WANG Na1,LU Zu-neng1,ZHANG Hong-yan2,WANG Yun-fu2.1.Department of Neurology,Renmin Hospital of Wuhan University,Wuhan 430000,China;2.Department of Neurology,Taihe Hospital of Hubei University of Medicine,Hubei 442000,China
Objective:To explore the pathogenesis of Horner’s syndrome(HS)in Mongolian gerbils after cerebral ischemia.Methods:Forty gerbils were randomly divided into sham operation group and the groups ischemic operation 1,2,and 3(n=10 respectively).Gerbils in the sham operation group were only treated with isolating carotid arteries,the ones in the ischemic operation group were treated with the bilateral common carotid artery occlusion surgery for 5 min.The incidence rates of HS,the NDS scores were compared at pre-and 1,4,7 days post-operation.Pathological changes in the hippocampus,hypothalamus and brain stems were observed by HE staining at 7 days post-operation.Results:The incidence rate of HS in the sham operation group was 11.1% and37.5%,44.4%and 60%.in the operation groups respectivelyNDS scores had no significant differences(P>0.05)among the different groups at pre-and 1,4,7 days post-operation.In the operation group,HE staining showed obviously ischemic changes in hippocampus,ththe loss of cells was observed(P<0.05).HE staining revealed no ischemic changes in the hypothalamus and brainstems in different groups.Conclusion:The results suggest that the high incidence rate of HS in the operation group was due to the mechanical damage during surgery instead of the complication of cerebral ischemia.
Mongolian gerbils;cerebral ischemia;Horner’s syndrome
R741;R741.02
ADOI10.16780/j.cnki.sjssgncj.2017.01.005
1.武漢大學人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科武漢 430000 2.湖北醫(yī)藥學院附屬十堰市太和醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科湖北 十堰 442000
湖北省科技廳自然科學基金(No.2010CDB0910 3);湖北省教育廳重點項目(No.D201121102);2014年湖北醫(yī)藥學院優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團隊資助計劃項目(No.2014CXX01)
2016-08-30
盧祖能13995672166@126. com王云甫wyfymc@163.com