脉冲电磁场促进周围神经再生的实验研究*
作者：郭瑞华 黄赛清 贾鸿妹 姜佩珠 黄玉池 郑肇源 于仲嘉
单位：郭瑞华 姜佩珠 黄玉池 于仲嘉 上海市第六人民医院 四肢显微外科研究所，上海宜山路600号，200233；贾鸿妹 郑肇源2 上海市第六人民医院理疗科；黄赛清 上海海运学院工学院
关键词：脉冲电磁场；周围神经；再生
中国康复医学杂志990305 摘要 目的：探索脉冲电磁场对周围神经再生的影响及其作用机理。方法：用SD雄性大鼠24只，在距梨状肌下缘约1cm处切断坐骨神经后原位吻合，随机分成1/2、1、2月3组，每组又分成对照和实验组，实验组用微电脑电磁脉冲发生器进行治疗，两组均在不同时间通过肉眼观察、肌电图检测及取材组织学检测。结果：实验组较对照组Wallerian变性明显、加速、血管增生明显、纤维组织增生轻、神经再生及传导速度加快。结论：脉冲电磁场治疗能促进周围神经再生。
, 百拇医药
An experimental study on pulsing electromagnetic field therapy in peripheral nerve regeneration
GUO Ruihua，HUANG Saiqing,JIA Hongmei, et al
Shanghai Sixth People's Hospital,200233
Abstract Objective : To explore the effects of pulsing electromagnetic field on peripheral nerve regeneration as well as the mechanism were determined.Method:Twenty-four SD male rats were used in this study. Their sciatic nerves were cut at 1cm under the musculus piriformis then were anastomosed. The rats were divided into three groups (0.5 month ,one month and two months) at random.Then each of them was divided into the study subgroup and the control subgroup . The electromagnetic field was used only for the study group.EMG, nerve observation and histologic examination were performed for these groups repectively.Result:In the study subgroup, accelerated Wallerian's degeneration, obvious blood vessels proliferation, mild fibrous tissue proliferation and accelerated nerve regeneration were seen than the control subgroup.Conclusion:The pulsing electromagnetic field could improve peripheral nerve regeneration.
, 百拇医药
Key words Pulsing Electromagnetic Field; Peripheral nerve； Regeneration
神经损伤修复后再生缓慢且恢复不到原水平，改善再植后肢体功能恢复，最重要是改善神经缝接后再生，这是迫切需要解决的问题，为探索促进神经再生方法，我们进行了本实验。
1 材料和方法 用SD雄性大鼠24只体重约300克。随机分成1/2、1、2月3组。盐酸氯胺酮麻醉。常规脱毛消毒。在手术显微镜下，取两侧大腿后外侧纵行切口，暴露坐骨神经并在距梨状肌下缘1cm处切断，用9～0无损伤缝合针线间断缝合4针，逐层缝合。每组随机分成实验和对照组各半，实验组用我所与上海海运学院共同研制的微电脑电磁脉冲发生器，其参数值调节为：电磁场强度300GS、频率50Hz、脉宽0.4ms，N、S磁极分别置双腿两侧，每日1次，每次20min进行治疗。分别于术后1/2、1、2月麻醉后肉眼观察并暴露坐骨神经，用日本光电公司产MEB7102K型肌电图仪测传导速度，测毕在距吻合口尽可能远处切断取标本，固定于10%甲醛生理盐水中，取材常规制片，HE染色，观察一般变化，Solochrome Cyanine髓鞘染色，Sevier-Munger改良法显示轴索，光镜下放大600倍计算1mm×1mm内轴索根数，有髓轴索根数，并换算出其再生率，据切片中髓鞘量占整个切片百分比，分为0～3级(0级占0%、1级占20%、2级40%、3级60%)并算出轴索、髓鞘残留量占整个切片的百分数，测量轴索直径、髓鞘厚度范围。
, 百拇医药
2 结果 肉眼观察见大鼠踝部溃疡：实验组1只，对照组6只。镜下见实验组神经与周围组织粘连及纤维组织增生较对照组轻。肌电图检测神经传导速度较对照组快(表1)。组织学光镜下各组吻合口近端变化基本相似。轴索、髓鞘结构基本完好。吻合口段及远端1/2月组轴索、髓鞘结构不清并不同程度残留。残留髓鞘呈浊肿变性或崩解成团块状粗颗粒或泡沫状，轴索浊肿变性断裂崩解。1月实验组已无轴索、髓鞘残留而对照组仍有少量，雪旺氏细胞不同程度增生。2月两组神经结构基本清晰均无轴索、髓鞘残留。3组均见不同程度轴索、髓鞘再生。实验组其再生、Wallerian变性速度较对照组快，血管雪旺氏细胞增生较之明显，而纤维组织增生、炎细胞及异物反应均较对照组轻，轴索染色见1/2月实验组轴索再生数明显多于对照，实验组轴索、有髓轴索再生率分别为98%、11%；而对照组为35%、1%(图1、2)。1、2月实验组再生轴索均较对照组粗。髓鞘染色见实验组的成熟髓鞘较对照组出现早并量多，前者1/2月组即有，而后者1月组才出现，实验组的再生数量、质量明显佳于对照组，见表(2、3)。正常轴索直径范围0.6～7.6μm，髓鞘厚度0.6～3.8 μm, 再生轴索直径范围实验组0.6～6.4μm,对照组0.4～5.1μm，髓鞘厚度分别为0.4～2.5μm与0.4～1.3μm。
, 百拇医药
表1 各组神经平均传导速度 (m/s) 时间(月)
1/2
1
2
对照组
2.08
11.84
41.95
实验组
23.90
30.15
50.53
注：正常值：69.43m/s。
, 百拇医药
表2 神经修复后再生情况 时间(月)
1/2
1
2
对照组吻合口远端轴索数
15208
50584
82403
对照组吻合口近端轴索数
43535
48953
62986
, 百拇医药
对照组轴索再生率(%)
35
103
131
对照组吻合口远端有髓轴索数
228
1697
8681
对照组吻合口近端有髓轴索数
30546
22192
31330
, 百拇医药 对照组有髓轴索再生率(%)
1
8
28
实验组吻合口远端轴索数
40141
76040
74538
实验组吻合口近端轴索数
40794
55480
46603
实验组轴索再生率(%)
, 百拇医药
98
137
160
实验组吻合口远端有髓轴索数
3329
8159
17297
实验组吻合口近端有髓轴索数
29372
15338
26239
实验组有髓轴索再生率(%)
, 百拇医药
11
53
66
表3 神经修复后髓鞘再生及其它情况 时间(月)
1/2
1
2
髓鞘残留
对照组
38
0.25
0
实验组
, http://www.100md.com
13
0
0
轴索残留
对照组
30
0.2
0
实验组
6
0
0
雪旺氏细胞增生
对照组
, 百拇医药
中
中
不明显
实验组
重
重
炎症反应
对照组
中
中
轻
实验组
轻
轻
, 百拇医药
轻
血管增生
对照组
轻
轻
轻
实验组
中
重
中
纤维增生
对照组
中
中
, 百拇医药
中
实验组
轻
轻
轻
异物反应
对照组
轻
轻
中
实验组
轻
轻
轻
, http://www.100md.com
髓鞘再生分级
对照组
0.2
0.6
1.0
实验组
0.8
1.0
2.2
正常值：髓鞘量分级为3级。
图1 1/2月对照组吻合口远端轴索情况
, 百拇医药
1/2月对照组吻合口远端轴索大量残留，残留的轴索浊肿变性、崩解、消失，极少数轴索再生。Sevier-Munger改良法轴索染色 10×40
图2 1/2月实验组吻合口远端轴索情况
1/2月实验组吻合口远端极少残留轴索，大量轴索再生明显佳于对照。Sevier-Munger改良法轴索染色 10×40
3 讨论 脉冲电磁场刺激对周围神经的再生有一定促进作用。本实验发现实验组较对照组神经传导速度加快，轴索、髓鞘再生加速，无论在数量上、质量上均超过后者。本研究结果与国外一些学者实验结果相似〔1～4〕。关于作用机制，目前尚不清楚。本实验发现，实验组较对照组轴索、髓鞘残留少，雪旺氏细胞增生明显，炎症反应轻，说明神经修复早期Wallerian变性加速，吞噬作用加强，这些变化有利早期无髓轴索再生加速，Wallerian变性及再生轴索加快又可刺激更多雪旺氏细胞分裂增生，它反过来趋化和引导轴索生长方向营养和促进轴索生长。轴索粗细又可调控雪旺氏细胞是否形成髓鞘及其厚度。另实验组血管增生扩张较对照组明显，更多改善受损神经的血供而间接促进神经再生。吻合口处疤痕组织是阻碍再生轴索生长的重要因素，前者纤维增生少，从而减轻神经压迫增加其再生有效空间及较少限制雪旺氏管扩张，有利于再生神经纤维的生长成熟。通过以上几种因素促进神经再生加速和功能恢复。
, 百拇医药
*本课题为卫生部基金资助
4 参考文献
[1]Raji ARM , Bowden REM . Effects of highpeak pulsed electromagnetic field on the degeneration and regeneration of the common peroneal nerve in rats . J Bone Joint Surg，1983，65B : 478 .
[2]Sisken BF, et al . Stimulation of rat Sciatic nerve regeneration with pulsed electromagnetic fields . Brain Research，1989，485 : 309 .
[3]Raji Am . An experimental study of the effects of pulsed electromagnetic field on nerve repair . J Hand Surg，1984，9B :105 .
[4]Ito H , et al . Effect of weak , pulsing electromagnetic fields on neural regeneration in the rat . Clin Orthop ，1983，181 : 283.
[5]忻元培.朱家恺 . 雪旺氏细胞与神经再生 . 中华显微外科杂志，1988，11 : 95
收稿日期：1998-09-24, http://www.100md.com
单位：郭瑞华 姜佩珠 黄玉池 于仲嘉 上海市第六人民医院 四肢显微外科研究所，上海宜山路600号，200233；贾鸿妹 郑肇源2 上海市第六人民医院理疗科；黄赛清 上海海运学院工学院
关键词：脉冲电磁场；周围神经；再生
中国康复医学杂志990305 摘要 目的：探索脉冲电磁场对周围神经再生的影响及其作用机理。方法：用SD雄性大鼠24只，在距梨状肌下缘约1cm处切断坐骨神经后原位吻合，随机分成1/2、1、2月3组，每组又分成对照和实验组，实验组用微电脑电磁脉冲发生器进行治疗，两组均在不同时间通过肉眼观察、肌电图检测及取材组织学检测。结果：实验组较对照组Wallerian变性明显、加速、血管增生明显、纤维组织增生轻、神经再生及传导速度加快。结论：脉冲电磁场治疗能促进周围神经再生。
, 百拇医药
An experimental study on pulsing electromagnetic field therapy in peripheral nerve regeneration
GUO Ruihua，HUANG Saiqing,JIA Hongmei, et al
Shanghai Sixth People's Hospital,200233
Abstract Objective : To explore the effects of pulsing electromagnetic field on peripheral nerve regeneration as well as the mechanism were determined.Method:Twenty-four SD male rats were used in this study. Their sciatic nerves were cut at 1cm under the musculus piriformis then were anastomosed. The rats were divided into three groups (0.5 month ,one month and two months) at random.Then each of them was divided into the study subgroup and the control subgroup . The electromagnetic field was used only for the study group.EMG, nerve observation and histologic examination were performed for these groups repectively.Result:In the study subgroup, accelerated Wallerian's degeneration, obvious blood vessels proliferation, mild fibrous tissue proliferation and accelerated nerve regeneration were seen than the control subgroup.Conclusion:The pulsing electromagnetic field could improve peripheral nerve regeneration.
, 百拇医药
Key words Pulsing Electromagnetic Field; Peripheral nerve； Regeneration
神经损伤修复后再生缓慢且恢复不到原水平，改善再植后肢体功能恢复，最重要是改善神经缝接后再生，这是迫切需要解决的问题，为探索促进神经再生方法，我们进行了本实验。
1 材料和方法 用SD雄性大鼠24只体重约300克。随机分成1/2、1、2月3组。盐酸氯胺酮麻醉。常规脱毛消毒。在手术显微镜下，取两侧大腿后外侧纵行切口，暴露坐骨神经并在距梨状肌下缘1cm处切断，用9～0无损伤缝合针线间断缝合4针，逐层缝合。每组随机分成实验和对照组各半，实验组用我所与上海海运学院共同研制的微电脑电磁脉冲发生器，其参数值调节为：电磁场强度300GS、频率50Hz、脉宽0.4ms，N、S磁极分别置双腿两侧，每日1次，每次20min进行治疗。分别于术后1/2、1、2月麻醉后肉眼观察并暴露坐骨神经，用日本光电公司产MEB7102K型肌电图仪测传导速度，测毕在距吻合口尽可能远处切断取标本，固定于10%甲醛生理盐水中，取材常规制片，HE染色，观察一般变化，Solochrome Cyanine髓鞘染色，Sevier-Munger改良法显示轴索，光镜下放大600倍计算1mm×1mm内轴索根数，有髓轴索根数，并换算出其再生率，据切片中髓鞘量占整个切片百分比，分为0～3级(0级占0%、1级占20%、2级40%、3级60%)并算出轴索、髓鞘残留量占整个切片的百分数，测量轴索直径、髓鞘厚度范围。
, 百拇医药
2 结果 肉眼观察见大鼠踝部溃疡：实验组1只，对照组6只。镜下见实验组神经与周围组织粘连及纤维组织增生较对照组轻。肌电图检测神经传导速度较对照组快(表1)。组织学光镜下各组吻合口近端变化基本相似。轴索、髓鞘结构基本完好。吻合口段及远端1/2月组轴索、髓鞘结构不清并不同程度残留。残留髓鞘呈浊肿变性或崩解成团块状粗颗粒或泡沫状，轴索浊肿变性断裂崩解。1月实验组已无轴索、髓鞘残留而对照组仍有少量，雪旺氏细胞不同程度增生。2月两组神经结构基本清晰均无轴索、髓鞘残留。3组均见不同程度轴索、髓鞘再生。实验组其再生、Wallerian变性速度较对照组快，血管雪旺氏细胞增生较之明显，而纤维组织增生、炎细胞及异物反应均较对照组轻，轴索染色见1/2月实验组轴索再生数明显多于对照，实验组轴索、有髓轴索再生率分别为98%、11%；而对照组为35%、1%(图1、2)。1、2月实验组再生轴索均较对照组粗。髓鞘染色见实验组的成熟髓鞘较对照组出现早并量多，前者1/2月组即有，而后者1月组才出现，实验组的再生数量、质量明显佳于对照组，见表(2、3)。正常轴索直径范围0.6～7.6μm，髓鞘厚度0.6～3.8 μm, 再生轴索直径范围实验组0.6～6.4μm,对照组0.4～5.1μm，髓鞘厚度分别为0.4～2.5μm与0.4～1.3μm。
, 百拇医药
表1 各组神经平均传导速度 (m/s) 时间(月)
1/2
1
2
对照组
2.08
11.84
41.95
实验组
23.90
30.15
50.53
注：正常值：69.43m/s。
, 百拇医药
表2 神经修复后再生情况 时间(月)
1/2
1
2
对照组吻合口远端轴索数
15208
50584
82403
对照组吻合口近端轴索数
43535
48953
62986
, 百拇医药
对照组轴索再生率(%)
35
103
131
对照组吻合口远端有髓轴索数
228
1697
8681
对照组吻合口近端有髓轴索数
30546
22192
31330
, 百拇医药 对照组有髓轴索再生率(%)
1
8
28
实验组吻合口远端轴索数
40141
76040
74538
实验组吻合口近端轴索数
40794
55480
46603
实验组轴索再生率(%)
, 百拇医药
98
137
160
实验组吻合口远端有髓轴索数
3329
8159
17297
实验组吻合口近端有髓轴索数
29372
15338
26239
实验组有髓轴索再生率(%)
, 百拇医药
11
53
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表3 神经修复后髓鞘再生及其它情况 时间(月)
1/2
1
2
髓鞘残留
对照组
38
0.25
0
实验组
, http://www.100md.com
13
0
0
轴索残留
对照组
30
0.2
0
实验组
6
0
0
雪旺氏细胞增生
对照组
, 百拇医药
中
中
不明显
实验组
重
重
炎症反应
对照组
中
中
轻
实验组
轻
轻
, 百拇医药
轻
血管增生
对照组
轻
轻
轻
实验组
中
重
中
纤维增生
对照组
中
中
, 百拇医药
中
实验组
轻
轻
轻
异物反应
对照组
轻
轻
中
实验组
轻
轻
轻
, http://www.100md.com
髓鞘再生分级
对照组
0.2
0.6
1.0
实验组
0.8
1.0
2.2
正常值：髓鞘量分级为3级。
图1 1/2月对照组吻合口远端轴索情况
, 百拇医药
1/2月对照组吻合口远端轴索大量残留，残留的轴索浊肿变性、崩解、消失，极少数轴索再生。Sevier-Munger改良法轴索染色 10×40
图2 1/2月实验组吻合口远端轴索情况
1/2月实验组吻合口远端极少残留轴索，大量轴索再生明显佳于对照。Sevier-Munger改良法轴索染色 10×40
3 讨论 脉冲电磁场刺激对周围神经的再生有一定促进作用。本实验发现实验组较对照组神经传导速度加快，轴索、髓鞘再生加速，无论在数量上、质量上均超过后者。本研究结果与国外一些学者实验结果相似〔1～4〕。关于作用机制，目前尚不清楚。本实验发现，实验组较对照组轴索、髓鞘残留少，雪旺氏细胞增生明显，炎症反应轻，说明神经修复早期Wallerian变性加速，吞噬作用加强，这些变化有利早期无髓轴索再生加速，Wallerian变性及再生轴索加快又可刺激更多雪旺氏细胞分裂增生，它反过来趋化和引导轴索生长方向营养和促进轴索生长。轴索粗细又可调控雪旺氏细胞是否形成髓鞘及其厚度。另实验组血管增生扩张较对照组明显，更多改善受损神经的血供而间接促进神经再生。吻合口处疤痕组织是阻碍再生轴索生长的重要因素，前者纤维增生少，从而减轻神经压迫增加其再生有效空间及较少限制雪旺氏管扩张，有利于再生神经纤维的生长成熟。通过以上几种因素促进神经再生加速和功能恢复。
, 百拇医药
*本课题为卫生部基金资助
4 参考文献
[1]Raji ARM , Bowden REM . Effects of highpeak pulsed electromagnetic field on the degeneration and regeneration of the common peroneal nerve in rats . J Bone Joint Surg，1983，65B : 478 .
[2]Sisken BF, et al . Stimulation of rat Sciatic nerve regeneration with pulsed electromagnetic fields . Brain Research，1989，485 : 309 .
[3]Raji Am . An experimental study of the effects of pulsed electromagnetic field on nerve repair . J Hand Surg，1984，9B :105 .
[4]Ito H , et al . Effect of weak , pulsing electromagnetic fields on neural regeneration in the rat . Clin Orthop ，1983，181 : 283.
[5]忻元培.朱家恺 . 雪旺氏细胞与神经再生 . 中华显微外科杂志，1988，11 : 95
收稿日期：1998-09-24, http://www.100md.com