皮质热凝家猫大脑皮质引起的病理学改变

皮质热凝家猫大脑皮质引起的病理学改变 ? 760?22<8) 皮质热凝家猫大脑皮质引起的病理学改变 扬建军,刘建民,周晓平,洪波,许奕(第二军医大学长海医院神经外科,上海200433) ? 论着? :摘要3目的:探讨皮质热凝治疗功能区癜痈的安全性方珐}以不同的功率,持续对间及时间间隔热凝猫脑运动区皮质,观 察猫行为学改变,并于热凝后1h,3d,1周,11,,El,3个月后观察脑皮质组织形态学改变:结果主要病理改变表现为一弧形 带,急性期神经元呈缺血性改变,慢性期为胶质增生.玷论:适当功率的皮质热凝可有效地破坏皮质的水平纤维,但不影响皮 质的主要功能. [关键词]大脑皮质;电凝法}软脑脊膜;行为,动物{病理学;癫商 [中图分类号]R742102[文献标识码]A:文章编号]0258879X(2001)08—0760—03 Pathologicalchangesaftercatcortexthermocoagulation YANOJian—Jun,LIUJianMin,ZHOUXiao—Ping,HONGBo,XUYi(Dep artment0fNeurosurgery,ChanghaiHospital, SecondMilitaryMedicaIUniversity,Shanghai200433,China) [ABSTRACT]Objective:Toinvestigatethesafety.fcortexthermocoagulationintreatingepilepsyarisingfromfunctional cortex.Methods:ThemotorcorLexincats~verethermocoagulatedwithdifferentpower,durationandinterva1.Thespecimens ~veretakenlh,Sd,1week,1monthand3monthsafterthermocoagulationrespectively,andthecorticalhistomorphology werereviewed.Results}Themajorhistomophologicalchangewasanarcbandinthegross.Theneuronwasischemicinacute phase,whilegliosis~vereseeninrhechronicphaseundermicroscope.Conclusion:Cortexthermocoagulationwithappropriate powermaydestroythetangentialcorticalfibertandreservetbefunctionoftbecortex [KEYWORDS]cerebralcortex;electr.c.agulat1on{piamater;behavior,animal;pathology{epilepsy [AcadJSecMi1MedUniv,2001,22(8):760—762j 对于局灶性癫痈的治疗,传统的方法是行脑叶 切除术或皮质切除术但对于致痈灶位于功能区的 癫疴患者.行脑叶切除术或皮质切除术后会产生严 重的神经功能障碍.随着生理学和解剖学的发展, I969年Morrell提出了多处软膜下横切术(muhiple subpialtransection,MST)治疗功能区顽固性癞 痼,经过3O多年的临床验证.证实了其有效性和安 全性..但该法也有其局限性:操作上相对繁琐, 无法处理脑沟内的致疴灶,癫痼消失率较低,有术后 出血等并发症.因此,我们通过对家猫运动区皮质热 凝后行为学及病理学的观察,试图寻找一种操作更 为简便且安全有效的治疗功能区癫瘌的新方法. 1材料和方法 1.1实验动物健康家猫(购自本校实验动物中 心)24只雌雄不限.体质量3,45kg,按热凝功率 (3,4,5U)及持续时问(1,2s)分为6组.术前观察 猫运动功能是否正常. 12主要实验材料仪器:蛇牌双极电凝主机,自 制专用皮质热凝镊段其他手术器械. 1.3手术方法2戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉 (4O,50mg/kg).沿猫头部正中矢状切开头皮,皮 下组织及骨膜.骨膜剥离器推开骨膜及颓肌.在一 侧额顶骨交界处钻孔,咬除部分额骨及顶骨,骨蜡止 血,形成约1.5cnl×1.5C[I1太小骨窗,剪开硬脑膜 后翻向中线.确定双极电凝功率分别为3,4,5U,双 极电凝镊尖间距1mm,热凝持续时间分别为I,2s, 热凝间隔2mm.共3道.热凝家猫运动区后覆盖硬 脑膜.全层缝合头皮术后观察家猫肢体肌力变化, 平衡功能及行为的变化并于术后3d,1周,1个月, 3个月沿原路再次开颅,在第1次手术的对侧开颅, 上述热凝参数行皮质热凝,Ih后取双侧脑标本, 分别行光镜及电镜检查 2结果 2.I肉眼观察即刻标本中在家猫大脑皮质表面 的热凝处呈一条形改变;在4U/1s及3U/1s,3 U./2S组的标本中,条形改变呈白色,皮质表面细小 血管的血供可在10rain后能恢复;在4u/2s及5 U/1S,5U,/2s组,改变呈黄色,血供不能恢复. 22光镜下观察 2.21皮质热凝的深度猫正常运动区皮质厚度平 [作者筒介:杨建军(1970一),男(祝旗).硬士 第8期扬建军,等.皮质热凝家猫大脑皮质引起的病理学改变?761? 均约为1.5rD.m.热凝后病变表现为一颜色稍浅的弧 形带+弧形的顶点指向皮质深部,底部则朝向皮质表 面(图lA).其深度随着电凝功率及持续时间的不同 而变化,4U/Zs,5U/1s,5U/2s蛆病变深度平均 为2rnrD.,可达白质浅层,而3U/2s及4U/1s蛆病 变深度平均为1rnrD..达皮质的外2/8左右.3U/1s 组病变深度平均为0.3mm,达不到皮质的外1/3 2.2.2即刻标本3U/ZS及401S组弧形带内 神经元呈缺血性改变:胞俸收缩成三角形或多角形+ 胞质胞核弥散深染,核仁显示不清,脑膜扭曲,部分 断裂4U/2s及5U/ts,5U/Zs组弧形带及其上 方神经细胞均呈缺血性改变(图1B) 2.2.33d标本4U/1s及3U/IS,3U/2S组 弧形带内轻度胶质细胞增生,神经元减少,神经细胞 仍呈缺血性改变,脑膜轻度增生在4U/zs及5 ?? U/1S,5U/2s组的标本中,弧形带以上皮质呈凝 固性坏死(图1C) 2.2.47d标本4U门S及3U/ls,3U/ZS组 弧形带内胶质增生活跃.神经元明显减少,弧形带上 方皮质的神经元外形大致正常,脑膜增生4U/2s 及5U门s,5U/ZS蛆中弧形带以上皮质呈凝固性 坏死.坏死组织内可见散在的胶质细胞增生,而弧形 带内胶质增生非常活跃. 2.2.51个月及3个月标本3U/1S,3U/Zs及 4u/1s组脑膜及血管增生.弧形带内胶质细胞增生. 仅存少量神经元.另外还有泡沫细胞及毛细血管增 生.弧形带上方的神经元外形完全正常(图1D). 4u/2s及5u/1s,5U/2S组坏死组织脱落,脑局 部凹人,在坏死的周边部已无神经细胞,只有胶质细 胞 图l皮质热凝家猫大脑皮质引起的病理学改变 Fig1Histomorphologiealchangesaftercatcortexthermocoagulation AU/1greup.immediatespecimen;B;5L,1groupin;mediatespecimen;C:5U/ 1.group.3d:D:4U/1group,1month 2.3超微鲒构改变 2.3.1即刻标本3U门s,3u/zs及4U/iS组 部分神经细胞呈现轻微肿胀及固缩.4U/Zs厦5 UI,1s,5U./2S组太部分神经细胞呈现出典型的肿 胀及固缩.每组均可见到明显的树突肿胀(图2A), 轴突脱髓鞘(图2B),血管周围渗出 图2皮质热凝家精大脑皮质引起的超徽结构改变 Fig2Ultrastructurechangesaftercatcortexthermocoagulation A:S,~e[[iagdendrites:B:Myelinoclasis ? 762?第二军医大学8001年8月 ,第22卷 2.3.23d标本4U/]s及3U/1s,3u/zs组 部分神经细胞仍呈固缩或肿胀,但也有部分形态结 构上基本正常的神经细胞.树突,轴突仍有肿胀,变 性4U/2s及5U/1s,5U/2s组神经细胞大部分 仍呈固缩或肿胀,部分神经细胞完全溶解,脑组织呈 一 片坏死 2.3.37d标本3U/1s,3U/Zs及4U/1s组 神经细胞轻微肿胀,能辨认出正常的形态结构,树突 肿胀变性,轴突大部分形态结构正常.4U/3S及5 U/1s,5u/zS组神经细胞大部分死亡,神经纤维 仍有变性 2.3.41个月及3个月标本3U/1s,3U/2s及 4U/1s组大部分神经细胞形态结构基本正常.树 突,轴突及血管形态也基本正常.4U/2s及 5U/1s,5u/2s组神经细胞稀少,呈轻度固缩,视 野内均为这种改变的细胞,无形态完全正常的神经 细胞. 3讨论 目前对于功能区顽固性癫痈的治疗主要采用 MST.其主要的理论基于2点:(1)大脑皮质的垂直 柱状结构是大脑的功能复合体.(2)癫痫的同步化扩 散主要在水平纤维上进行.所以,如果将致病灶的水 平纤维切断而保存了绝大部分的垂直柱状结构,则 阻断了癫疴发作一MST主要通过机械力量切断了 中层水平纤维来达到对癫痫的治疗.而皮质热凝则 是通过电能转化为热能,在皮质中形成一条损伤带, 使水平纤维变性,坏死,从而达到对癫疴的控制.水 平纤维主要是由神经细胞发出的树突和少部分轴突 分支在皮质内的水平走向而得名.细胞体是神经元 的营养中心.一个突起若离开了细胞体就要崩解,消 失].在本实验的长期标本的切片中,弧形带主要为 胶质细胞的增生,神经细胞脱失,这就意味着神经细 胞的大部分死亡,会伴随着神经纤维的崩溃.在超微 结构中,树突肿胀,树突内线粒体也呈现肿胀甚至消 失.树突内神经微丝大部分消失.轴突的髓鞘鞘板呈 现排列紊乱,断裂.部分出现脱髓鞘现象,髓鞘内呈 现一片空白,或神经微丝出现聚集成团块的现象.这 些现象在大部分急慢性病变中均能找到,说明皮质 热凝已有效破坏了包括水平纤维在内的神经纤维 本研究结果表明皮质热凝的深度主要与热凝的功率 及持续时问有关,功率越大,持续时问越长,则越深; 反之则越浅.过深会造成不必要的损伤,过浅则不能 有效破坏足够的水平纤维,达不到治疗的目的.所 以,在本实验中确定3U/Zs及4U/1s的热凝参数 已能有效地破坏水平纤维,但在不同的脑回中皮质 的厚度不同,即使在同一脑回中也不尽相同故应视 皮质部位的不同而使用不同的热凝功率,时间. 实验研究发现热凝对皮质的损伤呈一弧形带, 皮质损伤的严重程度与热凝的功率,时间相关,功率 越大,持续时间越长,皮质损伤程度越重.在4U/Zs 及5U/1s,5U/2s的标本中,弧形带及其以上皮 质主要表现为皮质的凝固性坏死,神经元消失,胶质 细胞稀少.而3U/Zs及4u/1s组的标本中,在急 性期则表现为神经元的缺血性变化.慢性期弧形带 呈增生性改变,可见大量的胶质细胞及泡沫细胞存 在,还有20左右的正常神经元残留.而弧形带上 方的皮质内神经元形态正常.由此可见,尽管弧形带 上方的垂直柱状结构的功能是否得到保存尚未确 知,但其在形态上的部分保留是可以肯定的.所以, 在3U/2s及4U/1s的热凝参数下,家猫无明显偏 罐.而MST的损害,早期病理为一线性裂隙,其中 充满红细胞,邻近神经元有缺血性改变;慢性期病 理则示横切道周围有轻微神经胶质增生及神经元脱 失,两者相比较,都有神经元缺血性改变,神经元脱 失,神经胶质增生.] 综上所述,在适当的功率及持续时问下,皮质热 凝可以有效地破坏皮质的中层水平纤维,并且对神 经元的损伤较小,不引起明显的神经功能障碍,故可 能成为一种治疗功能区顽固性癫疴的治疗方法. [参考文献] [1]蒋文华主编中枢神经解剖学EM]第9版上海:上海第二 医科大学出版社,1997.198200. :2MorrelF,WhislerWW,BleckTD.MuLtiplesubpia[~~anse~r tion:aRewapproachtothesurgicaltreatmentoffocalepilepsy _J:.JNeurosur8,1989,70(2)231—239. f3]H~fnage]A.Ze~tuerT,FernandezG,a/Multiplesubpia] traosectionforcontrolofepilepticseizures;effectivenessand safety[]].Epitepsia,1997,38(6)678688. [4]SmithscMultiplesubpialtra~secrloninpatient~with— tratetrtpora[epi~psy[J].Epilepsia.1998.39(Supp[4):$81一 $89 :5KauffnannWE,KraussGLtgetnatsuSa1.Treatmentof epi~psywithmultiplesubpia[~ransectionsanacutehlstologle analysisinhumansubjects[J:.Epilepsia.1996t37(4):342 352. [收稿日期]2000r12—15[修回日期:9001—0621 本文编辑]邓晓群