中国康复理论与实践2010年3月第16卷第3期ChinJRehabilTheoryPract,Mar.2010,Vol.16,No.3
#基础研究#
宫内感染致脑瘫大鼠运动功能不同评定方法的比较
郭岚敏,李晓捷,庞伟
[摘要]目的研究宫内感染致脑瘫大鼠运动功能评价的最佳方法。方法受孕17d的48只孕鼠脂多糖(LPS)450Lg/kg腹腔注射(LPS组),对照组孕鼠腹腔注射同等剂量的生理盐水。随机选取对照组活产足月仔鼠60只(A组),LPS组活产足月仔鼠120只,将LPS组仔鼠随机分为干预组(B1)60只和非干预组(B2)60只。干预组进行早期干预,非干预组和对照组常规饲养。25日龄各组进行神经行为学检测,鉴定脑瘫鼠,B1组中检测出的脑瘫鼠(B1CP组)继续早期干预,B2组中检测出的脑瘫鼠(B2CP组)常规饲养,A组中随机选取10只鼠作为对照组(Ac组)常规饲养,其余鼠常规处死;25日龄、42日龄时,Ac组、B1CP组和B2CP组均进行神经行为学检测及运动功能评定。结果25日龄仔鼠神经行为学检测B1组中鉴定出7只脑瘫鼠,B2组中鉴定出13只脑瘫鼠,A组中无脑瘫鼠。B1CP组25日龄与42日龄各项检测结果比较,悬吊试验、斜坡试验、旷场实验、拒俘反应有非常显著性差异(P<0101);改良的BBB运动功能评分有非常显著性差异(P<0101);B2CP组和Ac组25日龄与42日龄各项检测结果比较无显著性差异。结论联合应用悬吊试验与改良BBB运动功能评定法可用于宫内感染致脑瘫鼠运动功能的评定。
[关键词]脑性瘫痪;宫内感染;早期干预;运动功能;BBB评分ComparisonofTwoKindsofEvaluationforMotorFunctionofCerebralPalsyNeonatalRatsCausedbyIntrauterineInfectionGUOLan-min,LIXiao-jie,PANGWei.RehabilitationCenterforChildrenCerebralPalsy,the3rdAffiliatedHospitalofJiamusiUniversity,ChildrenNeuralRehabilitationLaboratoryofJiamusiUniversity,Jiamusi154003,Heilongjiang,China
Abstract:ObjectiveTostudytheoptimummethodtoevaluatethemotorfunctionofcerebralpalsyneonatalratscausedbyin-trauterineinfection.Methods48Wistar17dpregnantratswereconsecutivelyinjectedwithlipopolysacchide(LPS)(450Lg/kg)for2d(LPSgroup),andother10Wistar17dpregnantrats(controlgroup)wereinjectedwiththesamedoseofsaline.Theneonatalratswereselectedrandomlyincontrolgroup(A)(n=60)andLPSgroup(n=120),thelatterwasdividedintointerventiongroup(B1,n=60)andnoninterventiongroup(B2,n=60).TheCPratswereidentifiedwithneurobehaviordetectiononthe25thday.ThentheCPratsintheB1group(B1CP)continuedtheirintervention,theCPratsintheB2group(B2CP)and10ratsrandomfromgroupA(Ac)wereraisedroutinely.TheywereassessedwithneurobehaviordetectionandimprovedBBBassessmentonthe25thand42ndday.ResultsTherewere7CPratsinB1group,and13inB2group.Therewassignificantdifferenceinthescoresofhangingtest,slopestest,open-fieldexperiment,resistcapturedreactionbetweenthe25thand42nddayinB1CPgroup(P<0101),aswellasinimprovedBBBassessment(P<0101),butnotinneurobehaviordetection;whiletherewasnotsignificantdifferenceinB2CPgroupandinAcgroupinalltheassessmentabove.ConclusionNotneurobehaviordetection,buthangingtestandBBBassessment,canbeusedtoevaluatethemotorfunctionofcerebralpalsyratscausedbyintrauterineinfection.
Keywords:cerebralpalsy;intrauterineinfection;earlyintervention;motorfunction;BBBassessment[中图分类号] R742.3[文献标识码] A[文章编号] 1006-9771(2010)03-0224-04
[本文著录格式] 郭岚敏,李晓捷,庞伟.宫内感染致脑瘫大鼠运动功能不同评定方法的比较[J].中国康复理论与实践,2010,16(3):224)227.
脑性瘫痪,简称脑瘫(cerebralpalsy,CP),是造成儿童肢体残疾的主要疾病之一。流行病学研究表明,宫内感染在新生儿脑白质损伤(whitematterdam-age,WMD)的发生机制中起重要作用,是导致脑瘫的重要因素之一。宫内感染致脑损伤模型对研究该病的发病机制、早期干预有重要意义,而模型动物运动功能评定方法的优化是上述研究的内容之一。1材料与方法
1.1材料及研究对象 清洁级成熟Wistar雌性大鼠80只和雄性大鼠40只,体重200~280g,由佳木斯大
基金项目:黑龙江省研究生创新科研资金项目(YJSCX2008-061HLJ);佳木斯大学科学技术研究项目(S2009-041)。
作者单位:佳木斯大学附属第三医院,佳木斯大学儿童神经康复实验室,黑龙江佳木斯市154003。作者简介:郭岚敏(1977-),女,黑龙江富锦市人,讲师,主要研究方向:小儿脑损伤发病机制及早期防治研究。通讯作者:李晓捷。
[2]
[1]
学动物中心提供。脂多糖(LPS)血清型055:B5,美国SIGMA公司。
1.2方法
1.2.1模型制备与分组 将雌性大鼠与雄性大鼠室温(21?1)e下常规饲养,自由饮食,明暗周期各半(12h/12h)。环境适应2周后,于17:00以雌、雄比2B1合笼,次日8:00查阴道涂片,以查得精子为妊娠第0天。孕鼠另笼饲养。
将受孕的大鼠随机分为对照组(n=10)、LPS组(n=48)。给予受孕17d的LPS组孕鼠LPS450Lg/kg#d,连续2d腹腔注射;对照组孕鼠腹腔注射同剂量的生理盐水。孕22d前分娩的仔鼠为早产鼠,两组均去除早产鼠。随机选取对照组仔鼠60只(A),LPS组仔鼠120只(B),并将B组随机分为早期干预组(B1)和非干预组(B2)。干预组进行早期干预,非干预组及对照组均常规饲养。25日龄各组进行神经行为学检
中国康复理论与实践2010年3月第16卷第3期ChinJRehabilTheoryPract,Mar.2010,Vol.16,No.3
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测[3]鉴定脑瘫鼠,B1组中检出的脑瘫鼠(B1CP组)继续早期干预,B2组中检测出的脑瘫鼠(B2CP组)常规饲养,A组中随机选取10只鼠作为对照组(Ac组)亦常规饲养,其余鼠常规处死。Ac组、B1CP组和B2CP组于25日龄、42日龄进行神经行为学检测及运动功能评定。
1.2.2早期干预
1.2.2.1早期触摸 2日龄B1组仔鼠托至掌心,用毛刷从头到尾匀速有力刷动,每次持续15min,每日1次,干预至2周龄。
1.2.2.2早期丰富环境[4]及一般负荷游泳训练[4] 给予1周龄B1组仔鼠丰富环境刺激,包括转盘、管道、台阶、灯光、摇铃、音乐、秋千、水面等,每周将环境改变2次,以造成新异刺激,至6周龄;2周龄给予一般负荷游泳训练至6周龄。两种干预方法至少间隔6h。1.2.3神经行为学检测 采用李晓捷等提出的脑瘫动物模型的鉴定方法。
1.2.4运动功能评定 应用改良BBB运动功能评定法。
改良BBB运动功能等级评分系统分为3部分,测试在自然光的安静房间内,应用直径91cm,高18cm的塑料嬉水池,池中置粗糙地面。为适应环境,仔鼠每天暴露于此环境,至少持续1周。当仔鼠在测试环境中活动自如,不再有害怕的表情(蜷缩、尿频、便频、尖叫)时,开始进行正式评定。由检测人员采用双盲法同时间从不同方向对每只仔鼠进行评定(4min),对每只仔鼠的后肢关节(髋、膝、踝部)及躯干运动、足部持重、步态、肢体协调、趾爪触地及抬起程度、躯干摇摆程度及鼠尾位置等进行评分(评分细则见表1)。3部分评分累加的平均分数作为检测结果的评分数值。1.3统计学方法 采用使用SPSS1310统计软件处理,方差齐性资料以(x?s)表示,采用两样本均数比较t检验,非正态分布或方差不齐时采用秩和检验。2结果
2.1一般情况 对照组10只孕鼠,腹腔注射生理盐水后活动、进食均正常,无死亡及提前分娩,共娩出活产足月仔鼠108只,无死产仔鼠。LPS组48只孕鼠腹腔注射后12只死亡,10只提前分娩,其余26只顺利生产,共娩出活产足月仔鼠138只,死产仔鼠84只。2.2各组仔鼠神经行为学检测结果 在悬吊试验、斜坡试验、姿势方面3组间均有显著性差异(P<0105);B2组与A组在肌张力和不自主运动方面有非常显著性差异(P<0101)。见表2。
情感行为能力检测评分经秩和检验,旷场试验和拒俘反应各组间均有非常显著性差异(P<0101)。见表3。
6201
[3]
表1 改良BBB评分标准
评分特征
第1部分012345678
未观察到后肢活动1或2个后肢关节轻度活动1个后肢关节大幅活动和另一关节轻度活动2个关节大幅活动所有后肢关节轻度活动2个后肢关节轻度活动和第3个关节大幅活动
2个后肢关节大幅活动,第3个关节轻度活动所有后肢关节大幅活动所有后肢关节全范围活动第2部分012345
足置于不负重位
负重情况下脚掌稳定着地或偶然、频繁、持续性在负重情况下脚背站立,而无脚掌站立偶尔负重脚掌站立,无前后肢协调运动
频繁到持续性负重脚掌站立,无前后肢协调运动
频繁到持续性负重脚掌站立,偶尔前后肢协调运动频繁到持续性负重脚掌站立,且频繁性前后肢协调运动频繁负重脚掌站立,频繁前后肢协调运动,旋转时主要是脚掌着地,或频繁脚掌站立,持续前后肢协调运动,偶然脚背站立
持续负重脚掌站立,持续前后肢协调运动,持续脚掌站立第3部分
无步态,即前肢向前时无伸趾步态中持续性脚掌站立,脚尖在向前运动时无或偶然有抓地能力,优势爪刚触地时平行持续协调足底步态,频繁伸趾,优势爪触地时平行,抬起时旋转
持续协调足底步态,频繁伸趾,优势爪在触地及抬起时均平行
持续协调足底步态,持续伸趾,优势爪在触地及抬起时均平行
基本内容同前,尾在部分或全部观察期中下垂
基本内容同前,尾持续上翘,但躯体不稳,重心侧移始终有持重的跖步,前后肢运动协调,向前时脚趾与地面之间始终保持间隙,开始触地和离地时,爪的位置与身体平行,尾巴始终上翘,躯体平稳。
尾上翘:不触地;躯体不稳:当快速运动时,出现摇摆、倾斜、滑倒
躯体持续稳定:无滑倒,骨盆环与尾在运动时保持一直线持续伸趾:4min观察期中仅有[4次趾拖音
平行:后爪在刚触地或抬起时与躯干平行。
频繁伸趾:一半以上足音中无趾拖踏音
负重:足底负重位时或仅在后躯干抬高时,后肢伸肌收缩偶尔:5%~50%观察期频繁:51%~94%观察期;持续:95%~100%观察期6%~50%协调运动51%~95%协调运动轻度活动:[5%关节活动范围
大幅活动:>50%关节活动范围
2个关节:髋和膝所有关节:髋、膝、踝第3个关节:踝说明
6
旋转:当其触地或抬起时后爪内或外旋
7
3
45
7
异常标准:总分<22分为异常。
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中国康复理论与实践2010年3月第16卷第3期ChinJRehabilTheoryPract,Mar.2010,Vol.16,No.3
表2 25日龄仔鼠悬吊试验、斜坡试验、姿势、肌张力及不自主运动评分比较
组别A组B1组B2组FP
n606060
悬吊试验4.67?0.383.10?1.39a2.13?0.93a,c129.5020.000
斜坡试验2.08?0.593.63?1.37a4.75?1.13a,c
92.5620.000
姿势10.00?0.009.57?1.14b9.12?1.73a,d
8.1920.000
肌张力10.00?0.009.40?1.449.10?1.66a
7.8030.001
不自主运动10.00?0.009.87?0.509.77?0.65a
3.6690.027
注:与A组比较,a:P<0101,b:P<0105;B2组与B1组比较,c:P<0101,d:P<0105。
表3 25日龄仔鼠旷场实验、拒俘反应秩和检验结果
项目旷场实验拒俘反应
A组vsB1组u39.4342.35
P0.0000.000
A组vsB2组u17.6528.85
P0.0040.000
B1组vsB2组u20.2221.0
P0.0010.001
是目前评价中枢神经系统损伤及修复的最佳方法之一[6-9]。BBB评分系统分为3部分[10]:第1部分评定动物后肢各关节活动;第2部分评定动物后肢的持重和协调功能;第3部分评定动物运动中步态、尾的位置及爪的精细动作。在本实验中将BBB运动功能评定方法稍加改良,即将3部分分别进行评定,累加求和,以
适应脑损伤动物模型的运动功能评定。该评定法操作简单,结果具体量化,能够客观反映脑瘫大鼠干预前后躯干、后肢关节、步态、爪及尾的精细动作等细微的运动功能改善情况,结合常用的悬吊实验,可反映大鼠全面的运动功能情况。
表7 B1CP组25日龄与42日龄部分评分比较(n=13)
项目悬吊试验斜坡试验姿势肌张力不自主运动
25日龄1.00?0.006.54?0.886.08?1.266.00?0.008.92?1.04
42日龄1.15?0.386.00?0.586.23?1.426.00?0.008.92?1.04
t1.4771.8490.2920.0000.000
P0.1530.0770.7731.0001.000
斜坡试验显示,B1组有7只异常,其中3只2项均异常,另外4只1项异常;B2组仔鼠有13只异常,其中8只2项均异常,另外5只1项异常。A组均为正常。经鉴定,B1组仔鼠中有7只脑瘫鼠,B2组仔鼠中有13
只脑瘫鼠,A组中无脑瘫鼠。
2.325日龄与42日龄大鼠各项检测评分结果 B1CP组25日龄与42日龄神经行为学检测比较,姿势、肌张力和不自主运动干预前后无显著性差异(P>0105),悬吊试验、斜坡试验、旷场实验及拒俘反应干预前后有显著性差异(P<0101);悬吊试验与改良BBB评分综合评定干预前后有显著性差异(P<0101)。B2CP组和Ac组大鼠25日龄与42日龄比较,各项均无显著性差异(P>0105)。见表4~表8。
表4 Ac组25日龄与42日龄大鼠各项评分比较(n=10)
项目
悬吊试验斜坡试验姿势肌张力不自主运动旷场试验拒俘反应改良BBB评分
25日龄4.90?0.152.00?0.5910.00?0.0010.00?0.0010.00?0.0011.69?1.015.38?0.6321.90?0.15
42日龄5.00?0.001.67?0.4910.00?0.0010.00?0.0010.00?0.0011.86?0.865.48?0.6422.00?0.00
t0.8761.7380.0000.0000.0001.4300.8520.819
P0.4460.0921.0001.0001.0000.1540.3960.353
表8 B1CP组25日龄与42日龄秩和检验结果
项目旷场实验拒俘反应改良BBB评分
25日龄11.8511.5012.58
42日龄15.1515.5014.42
P2.250.1230.529
临床上脑瘫一旦被确诊,姿势、肌张力、平衡能力、协调控制能力、步态等方面的表现不能达到正常水平,但经过有效的综合康复尤其是早期干预,可以使这些症状明显改善。脑瘫类型中以痉挛型脑瘫较常见,临床表现为肌张力增高、尖足交叉、膝过伸展、髋关节屈曲、关节活动度小等症状,经过有效治疗后可以使肌张力减低,尖足、膝过伸展、髋关节屈曲等症状减轻,关节活动增大,平衡和协调能力增加,精细运动改善等。
在本实验中,应用神经行为学检测方法对干预组脑瘫大鼠干预前后的评价比较中,姿势、肌张力、不自主运动无明显改善,而悬吊试验和斜坡试验结果虽然能反映出大鼠肢体肌力和躯体平衡功能有改善,但在运动功能改善评价中过于笼统,不能反映细微的功能进步;情感行为能力反映了大鼠的兴奋性及本能攻击性,不能很好地反映脑瘫大鼠的运动功能改善情况,所以神经行为学检测不能全面反映脑瘫运动功能的改善情况。而悬吊试验和改良BBB评分综合评定法囊括了大鼠前肢运动、躯干平衡、后肢关节活动、肢体负重
表5 B1CP组25日龄与42日龄部分评分比较(n=7)
项目悬吊试验斜坡试验姿势肌张力不自主运动
25日龄1.00?0.006.43?0.796.86?1.356.00?0.008.86?1.07
42日龄2.57?0.544.29?0.497.00?1.416.00?0.008.86?1.07
t7.7786.1240.1940.0000.000
P0.0000.0000.8501.0001.000
表6 B1CP组25日龄与42日龄秩和检验结果
项目旷场实验拒俘反应改良BBB评定
25日龄4.214.005.00
42日龄10.7911.0010.00
P0.0030.0010.001
3讨论
BBB运动功能评定法是Basso、Beattie、Bresnahan创立的运动功能评定方法,其最主要的优点是可在不同实验室之间通用,且误差甚小,已在国际范围应用,
中国康复理论与实践2010年3月第16卷第3期ChinJRehabilTheoryPract,Mar.2010,Vol.16,No.3
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情况、姿势、前后肢协调、步态、尾的位置、爪的精细运动等所有的运动情况,可以比较客观反映出脑瘫大鼠的每项细微运动功能障碍情况。另外,悬吊试验和改良BBB评分综合评定法在评定过程中较神经行为学检测项目简单易行,可操作性强,不需要特殊的设备,评分结果具体量化,所以能够客观准确反映出干预前后细微的功能改善情况。[参考文献]
[1]李树春,李晓捷.儿童康复医学[M].北京:人民卫生出版社,2006:
179-186.
[2]邵肖梅.早产儿脑损伤和脑性瘫痪[J].实用儿科临床杂志,2003,18
(3):163-165.
[3]李晓捷,高晶,孙忠人.宫内感染致早产鼠脑瘫动物模型制备及其鉴
定的实验研究[J].中国康复医学杂志,2004,19(12):885-889.
[4]袁宝莉,李瑞林,郭亚乐,等.早期丰富环境对脑白质损害新生大鼠脑
发育的影响[J].中国儿童保健杂志,2004,12(1):61-64.
[5]赵晓慧.不同负荷游泳训练对大鼠脊髓超氧化物歧化酶和丙二醛的
影响[J].中国临床康复,2005,9(4):170-171.
[6]BassoDM,BeattieMS,BresnahanJC.Asensitiveandreliableloco-motorratingscaleforopenfieldtestinginrats[J].JNeurotrauma,
1995,12(1):1-21.
[7]BassoDM,BeattieMS,BresnahanJC.Gradedhistologicalandloco-motoroutcomesafterspinalcordcontusionusingtheNYUweight-dropdeviceversustransection[J].ExpNeurol,1996,139:244-256.
[8]ThomasAJ,NockelsRP,PanHQ,etal.Progesteroneisneuropro-tectiveafteracuteexperimentalspinalcordtraumainrats[J].Spine,
1999,24:2134-2138.
[9]MaM,BassoDM,WaltersP,etal.Behavioralandhistologicalout-comesfollowinggradedspinalcordcontusioninjuryintheC57BI/6
mouse[J].ExpNeurol,2001,169(2):239-254.
[10]王新家,孔抗美,叶卫莲,等.大鼠胸段脊髓损伤后两种不同行为评
分方法的比较研究[J].汕头大学医学院学报,2004,17(4):199-201.
(收稿日期:2010-01-15)
#基础研究#
站立负重位足跖骨的应变分析
李兵1,俞光荣1,杨云峰1,周家钤1,祝晓忠1,黄轶刚1,徐峰2,丁祖泉2
[摘要]目的探讨完整状态下站立负重时足跖骨的应变。方法6具正常成人新鲜尸体足标本,解剖并有限显露5根跖骨的
背侧骨表面,粘贴应变片。应用电子万能试验机以2mm/min的速度从胫骨远端施加轴向压载,从0N直至1200N(间隔为200N)。通过电阻应变片法检测跖骨表面的应变变化。结果各测点的应变均为压应变,随轴向载荷的增加,跖骨表面的应变逐步增大。同一载荷下跖骨表面各测点的应变有显著性差异(P<0105),由大到小依次是:第二跖骨、第三跖骨、第四跖骨、第一跖骨、第五跖骨。第二跖骨的应变由大到小依次是:中部、颈部、基底部。结论站立负重时第二、三跖骨的应变较大,提示第二、三跖骨为应力性骨折的好发部位,特别是第二跖骨中部。
[关键词]跖骨;应力性骨折;应变StrainAnalysisofWeigh-tbearingMetatarsalBoneLIBing,YUGuang-rong,YANGYun-feng,etal.DepartmentofOrthopae-dics,TongjiHospitalofTongjiUniversity,Shanghai200065,China
Abstract:ObjectiveToevaluatethestrainoftheweight-bearingmetatarsalbone.Methods6fresh-frozencadavericlowerex-tremitiesweredissectedtoexposethedorsalaspectofmetatarsal.Bonesegmentswereclarifiedforadherenceofstrain-gaugeswhilefeetkeptintact.Thenverticaldownwardaxialloadwasexertedtodistaltibiaata2mm/minvelocity,from0Nto1200Nwithoneminuteintervalof200Nleveledloadingaugmenteachforsampling.Superficialstrainofthemetatarsalwasmeasuredbyresistancestrainmetermethods.ResultsThestrainincreasedgraduallywithaxialloading,andcompressforcewasalwaysfoundateverymarkedbone.Thestrainofeverymarkedbonewassignificantlydifferentatthesameloading(P<0105).Astothestrainofthemiddleofthemetatarsal,thesequencewasthesecondmetatarsal>thethirdmetatarsal>thefourthmetatarsal>thefirstmetatarsal>thefifthmetatarsal.Astothestrainofthesecondmetatarsal,thesequencewasthemiddle>theneck>thebase.ConclusionThepeakstrainwasfoundatthemiddleofthesecondandthirdmetatarsalwithaxialloading,whichpromptsthestressfracturesofthesecondandthirdmetatarsalaremostcommon,especiallythemiddleofthesecondmetatarsal.
Keywords:metatarsalbone;stressfracture;strain
[中图分类号] R336[文献标识码] A[文章编号] 1006-9771(2010)03-0227-03
[本文著录格式] 李兵,俞光荣,杨云峰,等.站立负重位足跖骨的应变分析[J].中国康复理论与实践,2010,16(3):227)229.
足是人体重要的运动器官,其主要作用是负重和应力缓冲。跖骨作为中前足的重要组成部分,在足部应力传导及负重缓冲方面至关重要。本研究模拟站立
作者单位:1.同济大学附属同济医院骨科,上海市200065;2.同济大学生物力学中心,上海市200092。作者简介:李兵(1980-),男,山东潍坊市人,博士,医师,主要从事足踝外科基础与临床,生物力学研究。通讯作者:俞光荣。
负重位的足部生物力学模型,通过电阻应变片法检测跖骨的应力变化,并比较各跖骨应变值的差异,从而为跖骨应力性骨折的发病机制提供生物力学依据。
1材料与方法
1.1实验材料与设备 由同济大学医学院解剖教研室提供6具正常成人新鲜尸体足标本;CCS-44010电子万能试验机:长春试验机研究所;DH-3818电阻应力仪:靖江华东测试技术公司;BE120-2CA微型箔式电
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