脊髓损伤膀胱功能重建术后脑功能重塑研究

胸腰段骨折常造成脊髓圆锥损伤而导致排尿功能障碍,目前采用的治疗方法是利用损伤平面以上正常体反射来重建排尿功能。但该方法仅局限于重建膀胱传出通路，因此新建立的并非是完整的反射弧，只是另一种意义上扳机点排尿。近来，我们通过同时移位修复支配膀胱的骶神经前后根成功重建了膀胱的传入和传出通路，建立了完整的生理反射弧。但是新的生理反射弧是否能够和大脑中枢建立联系，控制生理反射弧的大脑中枢是原来的储尿排尿功能区域，还是出现了新的功能区域则不明确。因此本研究拟以大鼠和脊髓圆锥损伤患者为研究对像，通过正电子发射断层显像（PET）、假狂犬病毒逆行示踪、神经电生理检测、小动物PET等方法来观察生理反射弧建立前后，脑桥、中脑导水管周围灰质等储尿排尿功能区域的变化。从动物实验和临床应用两个方面为体神经移位到自主神经后的脑功能重塑以及如何促进这种功能转换的研究奠定实验理论基础，为实现截瘫患者自主性排尿提供依据。

目的：从动物实验和临床应用两个方面探讨脊髓损伤膀胱生理反射弧重建术后大脑储尿排尿相关功能区的重塑变化。方法:选用成年雄性SD大鼠60只，随机分为3组，A组：脊髓圆锥损伤不修复组，为对照组；B组：实验组，将T13前后根近端与S2前后根远端分别通过自体神经移植修复；C组：正常组，不做特殊处理。分别于术后3M、6M通过假狂犬病毒逆行示踪、神经电生理检测、小动物PET等方法观察脑桥、中脑导水管周围灰质等储尿排尿功能区域的变化。回顾性临床研究以10例脊髓圆锥损伤膀胱功能重建术后患者(膀胱功能恢复良好)为实验组及10例正常志愿者为对照组，应用PET分子影像学手段，观察膀胱充盈（有尿意）期和膀胱未充盈（无尿意）期脑内葡萄糖代谢的变化。前瞻性临床研究取10例脊髓圆锥损伤致弛缓性膀胱功能障碍患者，行人工膀胱生理反射弧重建术，术后定期随访，结合膀胱功能恢复情况进行脑功能显像。结果：术后3个月，正常组大鼠PAG区膀胱感觉中枢局部放电频率及放电能量显著增加，PAG区域神经元各类型放电能量比例出现了显著的变化，而修复组和对照组膀胱充盈前后PAG区放电频率及神经元放电能量无明显变化。术后6个月，正常组及修复组大鼠PAG区膀胱感觉中枢局部放电频率及放电能量显著增加，PAG区域神经元各类型放电能量比例出现了显著的变化，对照组膀胱充盈前后PAG区放电频率及神经元放电能量无明显变化。术后3个月，猪假狂犬病毒注射后，除正常组外，实验组和对照组大鼠脑桥、下丘脑外侧核、海马等大脑储尿排尿相关区域未见到明显的阳性神经元分布。术后6个月，对照组储尿排尿相关区域仍未见到明显的阳性神经元分布，修复组大鼠大脑各核团示踪结果与正常大鼠十分相似，Bar及PAG区神经元标记数量同正常组大鼠无统计学差异（P>0.05）。术后3个月，除正常组外，膀胱充盈时实验组和对照组大鼠脑桥、前额叶、下丘脑等部位葡萄糖代谢未出现明显变化。术后6个月，膀胱充盈时实验组大鼠脑桥、前额叶、下丘脑葡萄糖代谢出现了明显的变化。回顾性临床研究实验组和对照组脑PET均显示膀胱充盈时脑储尿排尿功能区出现葡萄糖代谢增加。前瞻性临床研究发现10例患者中6例术后9个月恢复排尿功能，尿流动力学显示残余尿从186.0±35.0ml降低到43.0±10.0 ml。脑PET显示：膀胱充盈时脑储尿排尿功能区（脑桥背侧、中央导水管周围灰质等）出现葡萄糖代谢变化。结论: 脊髓