第一部分SD大鼠腰骶神经根的解剖学观察及电生理研究研究背景及目的骶骨骨折在骨盆骨折中约占20%-30%,其中22%-60%合并神经症状。骶骨受到强大暴力时,容易骨折,造成骶孔变形、缩小,损伤骶神经产生相应的功能障碍,成为晚期致残的主要原因。目前骶骨骨折合并神经损伤的治疗尚存在较大分歧。如何通过骨折程度评估神经损伤及恢复情况,是否需要神经减压,何时减压以及陈旧性损伤减压是否有效均存在较大争议。因此研究骶骨骨折致骶神经迫性损伤机制,神经减压与神经功能（感觉、运动、大小便）之间的关系对于确定手术指征和选择手术时机有重要临床指导意义。人的解剖学研究发现骶丛由腰骶干（LA、5）以及全部骶神经和尾神经的前支组成。坐骨神经由L4、5,S1～3构成是全身最粗大的神经。阴部神经来自阴部神经丛,神经纤维由骶2、3、4神经前支组成,内含许多副交感神经纤维。骶骨骨折后引起的神经损伤主要是坐骨神经（S1）和阴部神经（S2-4）损伤。因此我们把研究目标神经定位为坐骨神经和阴部神经。坐骨神经可以反映下肢感觉运动情况,阴部神经用于反映大小便功能变化。骶骨骨折特别是合并神经损伤方面研究较少,主要原因是进行体内研究特别是人体研究困难。基于人体内试验研究的局限性,我们考虑构建一个有效的腰骶神经根压迫性损伤的动物模型,来研究神经根在不同压迫程度下的功能改变。在神经损伤研究中,大鼠的神经损伤模型是一种广泛使用的实验模型,文献报道各种方法来制备这一类损伤模型,建立大鼠神经根压迫损伤模型目前仍然被认为是神经损伤研究中最常用和最可靠的实验模型。随着电生理技术不断进步,电生理不仅为周围神经损伤的范围、程度等提供了有效的判断,而且可确定周围神经的修复程度。我们对大鼠的腰骶部进行解剖,明确大鼠腰骶神经根的主要构成、走形特点,并设计建立了骶骨骨折致腰骶神经根压迫损伤的动物模型,以研究腰骶神经根压迫性损伤及神经压迫与神经功能间的关系。设计并进行了大鼠神经根压迫损伤电生理测试,观察不同压迫程度下神经功能的变化。方法选用20只SD成年健康大鼠,大鼠年龄均为9周,体重在250-300g之间,进行大鼠腰骶部解剖学研究。采用2%戊巴比妥进行麻醉,固定于动物解剖台上,取腰椎后正中入路切开,逐层切开皮肤皮下筋膜,显露并切除双侧椎旁肌,显露出T12-S3节段。后路椎板广泛切开至椎间孔。将L4-S1神经根完全显露。在手术显微镜（x10）下观察腰骶神经根的解剖,应用游标卡尺测量椎间孔的直径,神经根在椎管内的长度和直径以及出椎间孔后形成脊神经的直径。再将动物仰卧固定,解剖腰骶丛,手术显微镜（x10）下观察股神经、坐骨神经和阴部神经的构成。将大鼠分成分成4组:sham（假手术组）、10g组、30g组和60g组,每组24只。进行神经根压迫性损伤电生理研究,将大鼠麻醉后,固定于动物解剖台上,行椎板切除术,切开硬脊膜显露L5神经根,由同一位实验员完成,采用10g、30g、60g力量的无菌血管夹钳夹血管3次,每次持续10s,3次夹闭中间间隔10s,sham组大鼠不做任何处理。分别于处理完成后第0、2、7、14天分别进行电生理检测:神经传导速度（CV）、复合动作电位下曲线面积（AUC）和神经复合动作电位的峰值（Peak值）。结果SD大鼠腰骶神经根的解剖学观察:SD大鼠的腰椎分为六节（L1-L6）,骶骨分为四节（S1-S4）,4块骶椎骨融合在一起形成一个整体,从4对椎间孔中相应发出4对骶神经。SD大鼠的骶骨上方是腰6椎体,腰6椎体与骶骨形成的关节可部分活动,腰6神经根从腰6椎体和骶骨的椎间孔发出,腰6神经根是比较粗大的（1.01±0.09mm）;股神经和闭孔神经由L1-L4构成,坐骨神经由L5-L6构成,阴部神经由L6-S1构成,尾神经干由S1-S4神经构成。L5神经根恒定构成坐骨神经,L6神经恒定构成阴部神经。其中L5神经根长度3.67±0.15mm,适合放置电极进行神经根压迫损伤电生理研究。大鼠神经根压迫损伤模型的电生理研究:各组压迫后0天,2天,7天,14天,传导速度未发生明显变化。横向比较各组,传导速度亦未发生明显降低。压迫30g和60g组,刺激伪迹后出现第一个动作电位时间较sham和10g组有明显延长,压迫10g和sham组未观察到此变化;随着时间增加复合动作电位下曲线面积（AUC）降低的百分比逐渐减少;10g压迫后用3v、2v、1v刺激,Peak值在1v和2v增加,而3v减少。30g和60g压迫后用3v、2v、1v刺激下Peak值均减少,且10g、30g和60g组间相比较有差异（P<0.05）。10g组发现在压迫后1v刺激0d-14d Peak值逐渐增加,2v刺激0d-14d Peak值增加;30g、60g组各时间点Peak值组间比较亦无差异。结论通过SD大鼠的腰骶神经根解剖学研究可知,SD大鼠作为一种最常用的实验动物,L5、L6神经根构成神经相对恒定,适合用来研究神经根压迫性损伤。并且L5和L6神经根长度适合放置电极进行电生理测试来评估神经根受压后的损伤情况。可采用SD大鼠神经根挤压损伤的实验模型模拟人体骶骨骨折导致的神经根压迫损伤。电生理学方法是检测神经功能较准确和有效的方法。研究发现压迫10g对神经功能丧失并不明显,复合动作电位下曲线面积（AUC）和神经复合动作电位的峰值（Peak值）反而出现增加,特别是压迫Od时最明显。说明当压迫较轻时会引起神经异常放电。随着时间延长,神经功能越趋于正常。压迫30g以上出现神经功能丢失,压迫60g神经功能丧失更明显,并随着时间延长无明显恢复。第二部分SD大鼠腰骶神经根压迫性损伤的组织学研究研究背景及目的骶骨发生骨折后,压迫骶神经进而导致骶神经受到损伤。神经压迫性损伤主要有以下两个机理:一个是通过机械性压迫导致神经直接发生原发性损伤;另一个是压迫神经使神经血供产生障碍从而导致继发性损伤。机械性压迫损伤使神经干产生一个纵向推力,引起郎飞氏结节部位狭窄,轴浆粘稠度高。在机械压迫下,迫使郎飞氏结节及髓鞘突入邻近结节间区,使髓鞘施万细胞基膜及轴突膜发生撕裂,导致髓鞘脱失,形成典型的套叠现象。当压力作用于神经,受压神经段发生机械性变形,神经的血管损伤,从而进一步损害神经内微循环,神经可发生缺血性改变,局部缺血可以使髓鞘代谢受抑制,引起脱髓鞘改变,导致神经传导功能障碍,临床表现为感觉和运动功能降低或丧失。机械性压迫对神经的损伤与压力的强度相关,通常压力强度较高时,主要通过直接的力学效应和间接的生物学效应造成神经损伤。压力较低时主要通过神经血供和营养运输障碍等间接损伤效应导致神经损害。在较高压力（200-400mmHg）作用下,即使压迫时间很短,也将引起神经结构的改变和功能的障碍。因此神经损伤的程度与压迫强度相关。本实验构建了 SD大鼠腰骶神经根压迫损伤模型,设计了不同压迫力量下的神经根压迫性损伤,并且进行了压迫后不同时间下的神经根组织学检测,课题通过神经组织学方法研究不同压迫程度与神经功能变化和损伤程度的关系。方法神经根压迫损伤组织学研究实验大鼠分成4组:sham（假手术组）、10g组、30g组和60g组,每组24只。分别于腰骶神经根压迫损伤模型制备后第0、2、7、14天,且行神经电生理检测后进一步将各组大鼠解剖行组织学分析,在对应的神经电生理测试点取神经进行组织学观察。每个标本切9张切片（远端3,压迫3,近端3）,在各个部位取一张组织切片进行不同的染色。固定、石蜡包埋,切片染色后在显微镜下观察并用数码图像采集系统将图像采集到电脑。40倍光镜下观察,每张切片取20个高倍视野（highpower fields,HPFs）。最后图像分析和评分由熟悉病理学实验但未参与该研究的实验人员进行。HE染色观察血管破裂,βAPP染色观察神经纤维着色和浸银染色观察神经纤维间隙和断裂等情况。结果HE染色观察:Sham组观察神经纤维染色均匀,连续性良好。10g压迫神经根后发现少量红细胞,2d后观察神经根内炎性细胞聚集,神经出现空泡现象。7d后观察炎性细胞减少,神经根水肿。14d后观察神经内出血消失,水肿亦较前减轻。30g压迫后0d,神经根内出血较10g加重。2d后仍可见神经内出血,炎性细胞浸润和神经根空泡样变。7d后神经根内出血减少,轴突水肿,炎性细胞浸润。14d轴突水肿和炎性细胞浸润均较前减少,但可见压迫后轴突中断。60g压迫后0d,神经内出血严重。2d可观察到轴突连续性中断,7d神经根内仍可见红细胞和大量炎性细胞浸润及空泡样变。14d后红细胞和炎性细胞均减少,但轴突断裂情况明显。β-APP染色观察:在各压迫组中均在2d后发现βAPP神经轴突中染色阳性并持续到14d仍可观察到阳性表达。浸银染色观察:10g压迫后神经根轴突形态基本保留完好,2d发现轴突水肿明显。30g压迫后可明显观察到轴突断裂。60g压迫神经根轴突损伤严重。0d即出现明显水肿。结论在不同损伤程度及时间情况下,神经纤维周围发生的组织学可发生变化。压迫10g未发现明显的轴突断裂,神经功能保留较好,神经水肿和炎性细胞浸润释放的神经递质是引起神经异常放电的主要原因。压迫30g出现轴突断裂引起神经功能丧失。压迫60g组织学损伤表现明显,并随着时间延长无明显恢复。此结果对于神经根损伤后选择修复时机以及预后的判断,可发挥重要指导作用。