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背景: 脊髓损伤近年来发病率为(20~40)/百万,其所致的截瘫是一种比较常见的严重伤残,常引起各种并发症,甚至死亡,脊髓损伤的患者所需的治疗和康复费用相当之高,给患者及其家人的生活带来很大的影响。目前国内外对于脊髓损伤的治疗主要通过外科手术和大剂量的激素冲击治疗,而在中国的传统医学中,中医里的电针刺激对脊髓损伤患者的治疗在临床上已经积累的丰富的经验并取得了一定的疗效,然而目前电针刺激缺乏实验依据,以致不能客观阐述电针刺激的有效性和作用机制。 锰离子增强磁共振成像(MEMRI)的基本原理就是利用顺磁性的二价锰离子(Mn2+)作为钙离子的示踪剂,观察钙离子在功能或病理状态下在神经细胞内外以及神经突触间的传递过程,在体、动态地追踪神经传导通路,Mn2+作为强顺磁性钙离子竞争剂,可以通过钙离子通道进入神经细胞,并可通过轴突、突触运输,减少该处含锰离子组织的T1值,从而增强该区域T1加权MRI信号。目前基础研究表明,针刺是多方面作用影响损伤后脊髓的结构及功能,阻止或减轻脊髓损伤后的继发性损害,促进脊髓修复。目前脊髓MEMRI已开始被初步应用到神经功能的研究,而应用MEMRI研究损伤脊髓对针灸刺激模式的神经功能变化特征尚未见报道。本研究将初步应用MEMRI技术观察大鼠损伤脊髓经过电针治疗后的神经功能变化情况,旨在探讨新的评估脊髓损伤的神经影像学方法,并为电针治疗脊髓损伤的机制研究提供一定的理论与实验依据。 目的: 1、通过二价锰离子为探针的锰离子增强磁共振成像(MEMRI)来观察电针刺激对大鼠急性脊髓损伤后的功能影响。 2、探讨电针刺激对大鼠急性脊髓损伤功能恢复的作用机制,为电针治疗脊髓损伤提供一定的可视性实验依据。 3、探讨MEMRI能否在体显示脊髓神经再生及其功能恢复情况。 材料和方法: 选用2月龄SD大鼠30只,体重200-250g,雌雄不拘。30只大鼠均采用自制的Allen装置将10 g的撞杆从2.5cm高处落下(打击量25 g·cm)致伤脊髓。建立SCI模型后,随机分成电针刺激组(n=20)和无针刺组(n=10)。其中电针刺激组又随机分为2周组(A组:n=10)和4周组(B组:n=10)。无针刺组大鼠标注为C组。 1、电针治疗组A组行电针刺激2周,B组4周。采用G6805-2多用治疗仪于损伤节段上、下棘突间隙,相当于T9/10和T10/11间隙,各刺入一毫针,深度达硬膜外,持续脉冲电流,频率2Hz,强度1-2mA,输出强度在刚开始时以老鼠背部的肌肉出现轻微抽动为度,待其适应后则以双下肢的瘫痪的肌肉出现有节律的收缩为度,每天治疗30min,6 d为1个疗程,间隔2 d,共4个疗程。 2、造模后于1、2、3、4周,对各组大鼠后肢运动功能进行BBB评分。 3、B、C组大鼠于4周后经延髓池行氯化锰溶液注射,于注药2天后行MEMRI扫描,A组大鼠采用同样方法于2周后MRI扫描。 4、将扫描后得到的原始图像导入Image J3.0工作站,根据T1WI轴位和矢状位图像确定脊髓损伤区(即T10段)和远侧区,选取T1WI轴位图像中脊髓为感兴趣区(region of interest,ROI),测量各段脊髓连续扫描层面ROI的信号强度(signal intensity,SI)。采用ACR(American College of Radiology)单幅图像法,计算信噪比(signal to noise ratio,SNR),其计算公式为:SNR=0.655 S/SD,之后比较各组间信噪比之间差异。 结果: 1、BBB评分显示:脊髓损伤后各组大鼠都有不同程度的后肢功能恢复,其中以经过4周电刺激后B组恢复最为明显,4周后可恢复到15.25±0.87。A组只经电刺激2周,其4周后恢复到10.70±0.88,C组则恢复较差,为9.20±0.86。各组间比较差异有统计学意义(p<0.01)。 2、B组大鼠脊髓损伤区和远侧区的SNR值均高于A、C组,各组比较有统计学意义(p<0.01)。 3、各阶段大鼠脊髓损伤的BBB评分与SNR呈显著性正相关(r=0.825和0.790,p<0.01) 结论: 1、电针刺激可促进神经元轴突的生长,促进急性脊髓损伤大鼠后肢运动和感觉功能的恢复。 2、通过锰离子为探针的锰离子增强磁共振成像可在一定程度上反应轴突的生长及神经纤维的再生,可用于评估电针的疗效。