Топография седалищного нерва: Белорусский государственный медицинский университет

Содержание

Белорусский государственный медицинский университет

1.
Большеберцовый нерв
, n. tibialis (L4 — S3). Конечная ветвь седалищного нерва. Проходит через подколенную ямку, затем под сухожильной дугой m.solius и, огибая вместе с a.tibialis posterior медиальную лодыжку, попадает на подошвенную поверхность стопы. Рис. А. 2.
Мышечные ветви
, rami musculares. Иннервируют икроножную, подошвенную и камбаловидную мышцы, а также мышцы глубокого слоя задней группы голени. Рис. А. 3.
Межкостный нерв голени
, n. interosseus cruris. Сопровождает a.tibialis ant. и содержит волокна для иннервации костей голени, а также дистального межберцового сустава. Рис. А. 4.
Медиальный кожный нерв икры
, n. cutaneus surae medialis. Отходит от n.tibialis в подколенной ямке. В расщеплении фасции голени между двумя головками икроножной мышцы выходит под кожу и латерально от v.saphena parva спускается до места соединения с ramus communicans fibularis. Рис. А, Рис. Б. 5.
Икроножный нерв
,
n. suralis
. Продолжение медиального кожного нерва икры после его соединения с малоберцовой соединительной ветвью. Рис. Б. 6.
Латеральный тыльный кожный нерв
, n. cutaneus dorsalis lateralis. Проходит с латеральной стороны тыла стопы и анастомозирует с промежуточным тыльным кожным нервом. Рис. Б. 7.
Латеральные пяточные ветви
, rami calcanei laterales. Иннервируют кожу пяточной области. Рис. Б. 8.
Медиальные пяточные ветви
, rami calcanei mediales. Отходят от большеберцового нерва и разветвляются в коже пятки. Рис. Б. 9.
Медиальный подошвенный нерв
, n. plantaris medialis. Крупная конечная ветвь n.tibialis, которая, проходит на стопу под удерживателем сгибателей и мышцей, отводящей большой палец. Иннервирует mm. adductor hallucis, flexor hallucis brevis, flexor digitorum brevis и первую червеобразную мышцу, а также отдает кожные ветви. Рис. А. 10.
Общие подошвенные пальцевые нервы
, nn. digitales plantares communes
. Проходят в 1- 4-м межплюсневых промежутках и делятся на собственные подошвенные пальцевые нервы. Рис. А. 11.
Собственные подошвенные пальцевые нервы
, nn. digitales plantares proprii. Кожные нервы, которые направляются вдоль подошвенной поверхности обращенных друг к другу сторон 1- 3-го и медиальной стороны 4-го пальцев. Иннервируют также кожу тыльной поверхности дистальных фаланг соответствующих пальцев. Рис. А. 12.
Латеральный подошвенный нерв
, n. plantaris lateralis. Одна из конечных ветвей n.tibialis, которая проходит под коротким сгибателем пальцев и вместе с латеральной подошвенной артерией доходит до основания 5-ой плюсневой кости, где разветвляется на две ветви. Перед разделением иннервирует mm.abductor digiti minimi et quadratus plantae. Рис. А. 13.
Поверхностная ветвь
, ramus superficialis. Преимущественно чувствительная ветвь. Рис. А. 14.
Общие подошвенные пальцевые нервы
, nn.
digitales plantares communes
. Один из этих нервов проходит между 4-, 5-ой плюсневыми костями, другой — отдает ветви к короткому сгибателю мизинца, межкостным мышцам 4- го межплюсневого промежутка и к коже латеральной стороны мизинца. Рис. А. 15.
Собственные подошвенные пальцевые нервы
, nn. digitales plantares proprii. Проходят вдоль двух сторон 5-го и латеральной стороны 4-го пальцев. Рис. А. 16.
Глубокая ветвь
, ramus profundus. Мышечная ветвь, которая сопровождает одноименную артерию. Иннервирует mm.adductor hallucis, flexor hallucis brevis, 2- 4-ю червеобразные и межкостные мышцы. Рис. А. 17.
Половой нерв
, n. pudendus (S2 — S4). Через большое седалищное отверстие под грушевидной мышцей попадает в седалищно-анальную ямку. Рис. В. 18.
Нижние прямокишечные нервы
, nn. rectales (anales) inferiores (S3 — S4). Иннервируют m. sphincter ani externus и кожу вокруг заднего прохода. Рис. В.

19.

Промежностные нервы
, nn.
perineales
. Ветви полового нерва к промежности.

20.
Задние мошоночные/губные нервы
, nn. scrotales/labiales posteriores. Подходят сзади к коже мошонки/большой половой губе. Рис. В.

21.

Мышечные ветви
, rami musculares. Иннервируют мышцы промежности.

22.
Дорсальный нерв полового члена
, n. dorsalis penis. Проходит вдоль спинки полового члена и отдает ветви к пещеристым телам и покрывающей их коже. Рис. В. 23.
Дорсальный нерв клитора
, n. dorsalis clitoridis. Соответствует n. dorsalis penis. Рис. В. 24.
Копчиковый нерв
, n. coccygeus. Последний спинномозговой нерв, который проходит между копчиком и крестцом и анастомозирует с 4-, 5-м крестцовыми нервами. Рис. В. 25.
Копчиковое сплетение
, plexus coccygeus. Формируется передними ветвями 4-, 5-го крестцовых и копчикового нервов. Иннервирует кожу в области копчика. Рис. В. 26.
Заднепроходно-копчиковые нервы
, nn.
anococcygei
. Несколько небольших нервов из копчикового сплетения, которые прободают заднепроходно-копчиковую связку и иннервируют кожу над ней. Рис. В.

Russian Military Medical Academy ReportsRussian Military Medical Academy Reports2713-23152713-2323Eco-Vector4337210.17816/rmmar43372Research ArticleA CASE REPORT PERIOPERATIVE NEUROPATHY OF THE SCIATIC NERVEPertsevaN. S-S.M. Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defense13122020391S11611928082020Copyright © 2020, Pertseva N.S.2020In recent years, there has been a persistent tendency to increase the number of hip replacement operations, which is associated with the prevalence of coxarthrosis, as well as with a decrease in the age threshold for their manifestation. Along with this, the number of possible complications increases proportionally, including perioperative neuropathies, which can lead to long-term disability with a high frequency of disability. In this regard, the purpose of this article is to analyze the risk factors for perioperative sciatic nerve neuropathy, as well as the form and degree of damage during hip replacement. This article presents a clinical case of perioperative sciatic nerve neuropathy as a complication of hip replacement. The history of the disease is described in detail with the data of instrumental diagnostics. You can trace the pattern of development of this complication and identify the causal relationship between risk factors and the lesion itself. It is worth noting that this article provides an overview of the current literature on this problem with reference to this clinical case. It becomes clear that at all stages of surgical treatment, it is necessary to identify risk factors in order to prevent sciatic nerve damage. Recovery of the damaged nerve is long and not always complete, which largely determines the unsatisfactory result of treatment. Therefore, in the process of preoperative preparation is necessary to assess the risk of development of postoperative neuropathies. Also, do not forget about the importance of conducting rehabilitation activities in the early postoperative period. Timely diagnosis of perioperative nerve damage will help clarify the patient’s further management tactics.hip replacementperioperative neuropathiesrisk factorscomplicationsENMGclinical caseischemiacompressionэндопротезирование тазобедренного суставапериоперационные невропатиифакторы рискаосложненияЭНМГклинический случайишемиякомпрессия1.1. Волокитина, Е.А. Локальные интраоперационные и ранние послеоперационные осложнения эндопротезирования тазобедренного сустава / Е.А. Волокитина, О.П. Зайцева, Д.А. Колотыгин [и др.] // Гений ортопедии. — 2009. — №3. — С.71-77.2.2. Журбин, Е.А. Возможности ультразвукового исследования при травматических повреждениях периферических нервов конечностей / Е.А. Журбин, А.И. Гайворонский, И.С. Железняк [и др.] // REJR. — 2017. — №7(3). — С.127-135.3.3. Загороднии , Н. В. Эндопротезирование тазобедренного сустава. Основы и практика: Руководство / Н.В. Загороднии . — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. — 704 с.4.4. Кирпичев, И.В. Оптимизация медицинского сопровождения больных с дегенеративно-дистрофическими заболеваниями тазобед-ренного сустава (клинико-функциональное исследование): дисс. … д-ра мед. наук: 14.01.15 / И.В. Кирпичев. — М.: ФГБОУ ВО «Ива-новская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 2017. — 348 с.5.5. Кирпичев, И.В. Эффективность различных схем реабилитационных мероприятии у больных после первичного протезирования тазо-бедренного сустава / И.В. Кирпичев, С.Е. Бражкин, И.В. Бережков // Вестн. Ивановскои медицинскои академии. — 2016. — Т.21, №1. — С.50-55.6.6. Слободскои , А.Б. Осложнения эндопротезирования тазобедренного сустава / А.Б. Слободскои , Е.Ю. Осинцев, А.Г. Лежнев // Вест-ник травматологии и ортопедии. — 2011. — №3. — С.59-63.7.7. Шубняков, И.И. Эпидемиология первичного эндопротезирования тазобедренного сустава на основании данных регистра артропла-стики РНИИТО им. Р.Р. Вредена / И.И. Шубняков, Р.М. Тихилов, Р.М. Николаев [и др.] // Травматология и ортопедия России. — 2017. — T.23(2). — C.81-101.8.8. Bozic, K.J. The epidemiology of revision total hip arthroplasty in the United States / K.J. Bozic [et al. ] // Bone Joint Surg. — 2009. — Vol.91, №1. — P.128-133.

Паралич седалищного нерва

Паралич седалищного нерва наблюдается у крупного и мелкого рогатого скота, свиней и лошадей (рис. 1). Он бывает полным и частичным. При полном параличе поражается весь нервный ствол п. ischiadicus и происходит полное выключение функции тазовой конечности; при частичном поражаются только его ветви — п. peronaeus и п. tibialis. Расстройство функции конечности при этом хотя и имеет место, но в меньшей степени, чем это наблюдается при поражении всего нервного ствола.

Седалищный нерв — n. ischiadicus — является смешанным. Он образуется из 6-го поясничного, 1-го, 2-го, иногда 3-го крестцового нервов; но самый мощный нерв крестцового сплетения. По выходе из тазовой полости он делится на две ветви, образуя большеберцовый и малоберцовый нервы.

Большеберцовый нерв — n. tibialis — иннервирует разгибатели тазобедренного сустава, сгибатели пальца, икроножный мускул, межкостный мускул и дает кожную ветвь, разветвляющуюся в коже задненаружной поверхности голени, заплюсны и плюсны.

Малоберцовый нерв — n. peronaeus — иннервирует двуглавый мускул бедра, сгибатели скакательного сустава, разгибатели пальца и отдает кожные нервы для иннервации наружной и внутренней поверхности голени и стопы.

Этиология. Паралич седалищного нерва может быть центрального или периферического происхождения. Паралич центрального происхождения возникает в результате механических, токсических или инфекционных воздействий на головной, спинной мозг или вследствие развития новообразования(опухоли) в спинномозговом канале.

Паралич или парез периферического происхождения появляется в большинстве случаев в результате механических повреждений нерва, возникающих вследствие падений животного, сильного растяжения нервного ствола, перелома костей таза, проникающих ран в области таза, развития в глубине мускулатуры абсцессов и гнойно-воспалительных полостей, давления на нерв глубоко залегающего инородного тела, продолжительного лежания животного на твердом, холодном полу без подстилки, послеродового залеживания коров.

Кроме того, причинами паралича бедренного нерва могут быть некоторые инфекционные болезни, в частности бруцеллез, мыт, случная болезнь лошадей. 

Часто встречается у собак при переломах седалищной кости и при внутримышечных инъекция в область седалищного нерва задней части бедра.

Рис. 1. Паралич седалищного нерва у лошади (по И. Е. Поваженко)

Клинические признаки. При параличе седалищного нерва центрального происхождения функция одной или чаще обеих тазовых конечностей бывает полностью нарушена, больное животное при этом лишено возможности передвигаться; отмечают анестезию пораженной области.

При параличе седалищного нерва периферического происхождения, когда наступает деиннервация сгибателей фаланговых суставов, иннервируемых большеберцовым нервом, и разгибателей, иннервируемых малоберцовым нервом, тазовая конечность находится в расслабленном состоянии, не может активно функционировать и висит как плеть.

У рогатого скота при параличе седалищного нерва пораженная конечность в состоянии покоя несколько согнута в коленном суставе. При движении появляется дрожь мускулатурыдеиннервированной области конечности, мышцы расслаблены, опирание происходит на зацепную часть копыта. Наблюдается общее беспокойство животного.

Диагноз. Диагностируют паралич седалищного нерва по наличию вышеописанных характерных для этого заболевания клинических признаков.

Прогноз. При параличе центрального происхождения прогноз неблагоприятный; при периферическом параличе — сомнительный, реже осторожный.

Лечение. Оно состоит в применении массажа, втирании раздражающих мазей: подкожных инъекций растворов вератрина, стрихнина, гальванизации, диатермии и новокаиновой блокады. При местных воспалительных процессах, обусловливающих поражение нервного сплетения, назначают симптоматическое лечение. Абсцессы и флегмоны вскрывают, инородные тела извлекают оперативным путем.

Внутривенно делают инъекции 0,25 %-го раствора новокаина в дозе 1 мл на 1 кг массы животного. При отсутствии открытых повреждений и гнойно-воспалительных процессов области деиннервированных мышц применяют массаж, гальванизацию, диатермию. С наступлением улучшения и возможности самостоятельных движений назначают дозированную кратковременную проводку, которую постепенно увеличивают по мере восстановления функции конечности.

Хорошие результаты дает подкожная и внутримышечная инъекции спиртовых растворов вератрина, стрихнина и физраствора натрия хлорида в возрастающих и чередующихся дозах. В первые два дня назначают: Veratrini puri 0,01; Spiritus vini 10,0; Natrii chlorati 0,9 % —100,0; M. —f. Solutio, в следующие два дня дозу вератрина увеличивают — 0,02; для пятой инъекции доза — 0,03—0,04; в следующие дни дозировку постепенно уменьшают до первоначальной дозы. Всего производится 9 инъекций. После каждой инъекции назначают массаж или проводку.

Применение гальванического или фарадического тока целесообразно в подострых случаях течения болезни. В острых же в особенности при наличии воспалительных процессов в мышечной ткани физиотерапия противопоказана, так как может вызвать стойкую контрактуру мускулов, иннервируемых данным нервом.

Анестезия седалищного нерва передним доступом

Интересно, наверное, только анестезиологам.
Парня перевели в травматологию из реанимации на 2-е сутки после серьёзной катотравмы (падения с высоты). Из повреждений у него имелись: ЗЧМТ (ушиб мозга по КТ, в сознании, без парезов), ушиб грудной клетки (с переломами 3-х рёбер, по УЗИ в плевральной полости 1,5 – 2 см жидкости), компрессионный перелом тела L 3 (без неврологии), что-то ещё с рукой и перелом таранной кости правой стопы.
Трахматологи долго крутили в руках его снимки, чесали затылки, ругались непонятными словами. Наконец, ихний доцент обращается ко мне: «Чеславович, я понимаю, что клиент только из реанимации и весь побитый. Но, если мы в ближайшие дни не соберём таран, то у парня голеностопный сустав перестанет работать навсегда.» «Да ладно, какие проблемы?»
А проблемы вот какие. Работать надо где-то час и сорок минут (так и вышло). Спиналка и перидуралка отпадают сразу – травма свежая, не уложишь. Вентилировать не очень хотелось бы – рёбра. Ингаляционные анестетики не здорово при ЧМТ. Не то, чтобы совсем невозможно, но… Оптимальным решением показалась анестезия седалищного нерва передним доступом (положить пациента на живот крайне болезненно, он и при перекладывании скрипел зубами). Да вот загвоздка, такую анестезию я раньше не делал. Поговорил с теми, кто чаще работает в нашей плановой травме – никто не делал.

Так это описано, например, в букваре Кузина М.И. и Харнаса С.Ш. «Местное обезболивание»:

Анестезия седалищного нерва передним доступом
Седалищный нерв после выхода из большого седалищного отверстия в щели под грушевидной мышцей проходит между седалищным бугром и малым вертелом бедренной кости, где он с передней стороны покрыт мышцами бедра — квадратной, подвздошно-поясничной, прямой и портняжной. При переднем доступе к седалищному нерву иглу проводят латерально от портняжной мышцы и медиально от прямой мышцы бедра, достигая седалищного нерва сразу же под малым вертелом (рис. 8, а),
а                                                               б
 
Рис. 8. Анестезия седалищного нерва передним доступом а — топография седалищного нерва и место введения анестезирующего раствора; б — ориентиры для определения места инъекции.
Больного укладывают на спину. Паховую область и переднюю поверхность верхней половины бедра обрабатывают антисептическим раствором. На коже над паховой связкой проводят первую линию, соединяющую верхнюю переднюю подвздошную ость и лобковый бугорок. Эту линию разделяют на три равных отрезка. Через границу между средним и медиальным отрезками проводят вторую линию, перпендикулярную к первой. Нащупав большой вертел бедренной кости, через его вершину проводят третью линию параллельно паховой связке, т. е. первой линии, которая ей соответствует на коже. Точка пересечения этой линии со второй является местом, куда следует вводить иглу для блокады седалищного нерва (рис. 8, б). В этом месте образуют кожный желвак, через который вводят иглу длиной 8-12 см и направляют ее латерально до соприкосновения с передней поверхностью бедра. Затем иглу вытягивают назад, оставляя конец в подкожной жировой клетчатке, и меняют ее направление так, чтобы она прошла медиальнее от бедра. В новом направлении иглу проводят значительно глубже, чем раньше, при достижении контакта с бедренной костью, на 5 см. Сравнительную глубину проникновения иглы легко установить с помощью маркерной шайбы. Конец иглы, введенной на такую глубину, окажется вблизи от седалищного нерва на расстоянии около 1 см. Иглы надевают на 10-миллилитровый шприц и после аспирации вводят раствор местного анестетика.
Если ощущается небольшое сопротивление при инъекции, то вводят 15-30 мл 1 % раствора прилокаина или лигнокаина (лидокаина либо тримекаина) с адреналином. Если отмечается заметное сопротивление, то кончик иглы перемещают вверх или вниз, пока не находят место наименьшего сопротивления введению раствора. Во время поисков следует вводить небольшие количества раствора анестетика во избежание передозировки. Не следует стремиться достичь парестезии, но если она наступит, то ее используют как показатель непосредственного контакта с нервом. Больного следует подготовить к тому, что может возникнуть необходимость дополнительного проведения анестезии бедренного нерва при недостаточности обезболивания седалищного нерва.
Показания: хирургические вмешательства на нижних конечностях в области иннервации седалищного нерва. Преимуществом переднего доступа  является возможность осуществления анестезии при положении больного на спине без его поворота на бок, что особенно ценно при болезненных переломах. При множественных травматических переломах нижних конечностей целесообразно сочетать блокаду седалищного нерва с блокадой бедренного нерва, особенно при шоке, когда общая анестезия и спинномозговое обезболивание относительно противопоказаны [Englesson S., 1979].
При операциях в паховой области необходима дополнительная инфильтрация обезболивающим раствором этой области. При проведении блокад седалищного и бедренного нервов следует не допускать превышения максимальной дозы анестетика.
Противопоказания: органические заболевания седалищного нерва и его ветвей, инфекционные поражения кожи в области инъекции, наличие гематомы и остеомиелита бедра в области анестезии.

Как видите, никаких чудес: никаких электростимуляций и УЗ визуализаций (доступ описан Q. Beck в 1963 году, если не раньше). Это подходит, особенно по оснащению. 🙁 Что же, делегировать некому, так надо начинать самому. Рисую на несчастном линии. Беру спинальную иглу 21G. Втыкаю до бедра, отмечаю 5см (получается на всю  длину иглы). Поворачиваю медиальнее, прохожу мимо бедренной кости. Играю поршнем шприца, вроде на нужной глубине раствор и впрямь идёт чуть легче. Парестезии нет, веерообразные движения бессмысленны – игла в плоти на всю глубину. Аспирация для контроля, ввожу 15 кубов бупивакаина. Набираю ещё шприц с мыслями, что хорошо бы хоть чуть зацепило -легче будет на вене вести. А парень и говорит: «Ой, доктор, что-то в бедре сзади тА-ак распирает!» У-ти мой сладкий! Вслух: «Только не дёргайся!»
Анестезия вышла отменная, бедренный не понадобился. Вобчем, в букваре правда написана. Сам проверял! 🙂

Малоберцовый нерв — презентация онлайн

Диагностическая
анатомия
малоберцового нерва
Выполнила: студентка
ОЛД-307 Медведева Ольга Сергеевна
Преподаватель: д. м.н. профессор
Надеждина Маргарита Викторовна
Малоберцовый нерв
(лат. Nervus fibularis [peroneus]
communis) — нерв крестцового
сплетения.
Образуется после разделения
седалищного нерва в области
подколенной ямки на две части.
Нерв смешанный, возникает в
основном из волокон LIV, LV и SI
корешков.
Начальной структурой «малоберцовой нервной системы» является
общий малоберцовый нерв (лат.:n. Fibularis [peroneus] communis)
От общего малоберцового нерва отходят:
Латеральный кожный нерв икры (лат. Nervus cutaneus surae lateralis)
Малоберцовая соединительная ветвь (лат. Ramus communicans
fibularis [peroneus])
Поверхностный малоберцовый нерв (лат. Nervus fibularis [peroneus]
superficialis)
Ветви поверхностного малоберцового нерва:
1.
Мышечные ветви
2.
Медиальный кожный тыльный нерв
3.
Промежуточный тыльный кожный нерв стопы

Глубокий малоберцовый
нерв (лат. Nervus fibularis
[peroneus] profundus)
Ветви глубокого малоберцового
нерва:
1.
Мышечные ветви
2.
Тыльные пальцевые ветви
Иннервация
Двигательные волокна
иннервируют
— разгибатели стопы (m.Tibialis
anterior),
— разгибатели пальцев (mm.
extensores digitorum)
— мышцы, поворачивающие стопу
кнаружи (mm. peronei).
Чувствительные волокна
нерва иннервируют
— кожу наружной поверхности
голени
(n. cutaneus surae lateralis)
— тыльную поверхность стопы
и пальцев (кожные ветви от n.
peroneus superficialis и n.
peroneus profundus)
Поражение малоберцового нерва
Причины:

Травма и компрессия нерва

Сосудистые нарушения

Инфекционные и токсические повреждения

Повреждения сухожилий, ушибов коленного сустава,
переломов, вывихов, растяжения связок, оперативного
вмешательства в области коленного сустава, голени и
голеностопа.

«Туннельный синдром» — в связи с профессиональной
деятельностью человека, когда приходится длительное время
находиться на корточках.
Симптомы поражения
1.
Чувствительные расстройства возникают на наружной поверхности
голени и тыльной поверхности стопы
2.
При поражении малоберцового нерва невозможно разгибание
(тыльная флексия) стопы и пальцев, а также поворот стопы
кнаружи.
3.
Ахиллов рефлекс (n. tibialis) сохраняется.
4.
Суставно-мышечное чувство в пальцах ног не нарушается (из-за
сохранности чувствительности от n. tibialis). Боли обычно незначительны
или отсутствуют; то же относится и к трофическим расстройствам.
5.
Атрофия мышц
6. Стопа при поражении малоберцового нерва свисает, слегка повернута
кнутри, пальцы несколько согнуты (pes equino-varus).
Походка больного становится весьма типичной («перонеальная»,
«петушиная», stoppage): больной, чтобы не задевать пола носком
свисающей стопы, высоко поднимает ногу и сначала ступает носком,
затем наружным краем стопы и, наконец, подошвой.
Диагностика
ТЕСТЫ ПРОВЕРКИ:
1. Невозможно разгибание (тыльная флексия) и поворот стопы
кнаружи, а также разгибание пальцев.
2. Невозможно становиться и ходить на пятках.
А также врач собирает анамнестические данные, может назначить
дополнительные исследования: электромиографию,
электронейрографию, ультразвуковое исследование,
рентгенографию и диагностическую новокаиновую блокаду нерва

Поясничные нервы кошек и собак » Привет Студент!

У собак сдвиг спинного мозга в краниальном направлении, ascensus medullae spinalis, выражен сильнее, чем у кошек. У собак волокна корешков в позвоночном канале идут каудовентрально от 4 поясничного нерва, а у кошек — только от 7. Соответствующий спинномозговой ганглий лежит внутри межпозвонкового отверстия, foramen intervertebrale. Сразу после выхода из foramen intervertebrale каждый из 7 поясничных нервов, nn. lumbales, разделяется на дорсальную и вентральную ветви.

 

Рис. 1. Полу схематичное изображение нервов задней конечности собаки (по Seiferle, 1992) I —VII. соответствующие поясничные, крестцовые и хвостовые позвонки

1 краниальный подвздошно-подчревный нерв, 1′ его краниальная ветвь, 1″ его медиальная ветвь, 1″’дорсальная ветвь 1 поясничного нерва; 2 каудальный подвздошноподчревный нерв; 3 каудальный подвздошно-паховый нерв; 4 латеральный кожный нерв бедра; 5 половобед-ренный нерв; 6 бедренный нерв; 6′ подкожный нерв са-фенус; 7 запирательный нерв; 8 краниальнаый ягодичный нерв; 9 каудальный ягодичный нерв; 10 седалищный нерв;11 срамной нерв; 11′ дорсальный удовый нерв; 11″ каудальный прямокишечный нерв; 11″’ Поверхностный промежностный нерв; 12 каудальный кожный нерв бедра, 13 ветви к мышцам хвоста и поднимателя ануса, rami musculi coccygei et musculi levatori ani; 14 общий малоберцовый нерв, 14′ латеральный кожный нерв голени, 14″ глубокий малоберцовый нерв, 14″’ поверхностный малоберцовый нерв; 15 большеберцовый нерв, 15′ каудальный кожный нерв голени; 16 nn. plantares; 17 дорсальные пальцевые нервы; 18 плантарные пальцевые нервы.

Дорсальные ветви, rami dorsales, идут кау-додорсально, значительно тоньше, чем вентральные ветви, и их толщина и вид разветвления различаются среди собак значительнее, чем среди кошек. На дорсальных ветвях 3 первых поясничных нервов также происходит разделение на медиальную и латеральную ветви (ramus medialis et lateralis). Медиальная ветвь иннервирует длиннейшую мышцу поясницы, m. longissimus lumborum, многораздельные поясничные, mm. multifidi lumborum, а также межостистые мышцы, mm. interspinales. Латеральная ветвь — подвздошно-реберную мышцу, m. iliocostalis, а также кожу над длинными мышцами спины. На дорсальных ветвях каудальных поясничных нервов данное разделение происходит не всегда, и дорсальная ветвь 6 или 7 поясничных нервов, или обоих у собак чаще всего не отдает ветви к коже. У кошек ветвь к коже отсутствует только на 7 поясничном нерве. Кожные ветви 4 — 5 или 6 поясничных нервов разветвляются в коже над краниальной частью ягодичных мышц и поэтому также называются краниальными ягодичными нервами, nn. clunium craniales.

Вентральные ветви, rami ventrales, поясничных нервов мощнее, чем дорсальные ветви. Сразу при выходе из foramen intervertebrale чаще всего составляют единое целое с симпатическим нервным стволом, в некоторых случаях связаны с двойной соединительной ветвью, ramus communicans, в которой на каждом из первых 3 — 4 поясничных нервов имеются пре- и постганглионарные волокна, как эфферентные, так и афферентные. Соединительные ветви от 5 и каудально лежащих поясничных нервов содержат только постганглионарные эфферентные, а также афферентные волокна. Вентральные ветви двух первых поясничных нервов у собак и трех первых у кошек остаются самостоятельными и не связаны с нервами соседних сегментов. С 3 (у собак) или 4 (у кошек) поясничных нервов их вентральные ветви тесно связаны друг с другом и формируют между телами поясничных позвонков и мускулатурой поясницы поясничное сплетение, plexus lumbalis. Мощный пояснично-крестцовый ствол, truncus lumbosacralis, проходящий над медиальной поверхностью подвздошной кости, связывает поясничное сплетение с крестцовым в пояснично-крестцовое, plexus lumbosacralis. Из него выходят отдельные нервы для каудальной части брюшной стенки, а также для таза и задней конечности. Вентральные ветви первых двух (у собак) или трех (у кошек) поясничных нервов, которые следуют самостоятельно, отдают короткие ветви к мышцам поясницы и принимают в этих мышцах каудолатераль-ное направление.

Краниальный подвздошно-подчревный нерв, (n. iliohypogastricus cranialis) в виде вентральной ветви 1 поясничного нерва проходит через квадратную поясничную мышцу (m. quadratus lumborum) настолько краниально, что для расположения на внутренней поверхности брюшной стенки переходит через пояснично-реберную дугу, arcus lumbosacralis диафрагмы.

Каудальный подвздошно-подчревный нерв (n. iliohypogastricus caudalis) появляется в виде вентральной ветви 2 поясничного нерва уже на латеральном крае квадратной поясничной мышцы, m. quadratus lumborum, но каудально от arcus lumbosacralis.

Подвздошно-паховый нерв, n. ilioinguinalis представляет собой у кошек вентральную ветвь 3 поясничного нерва, а у собак возникает уже на краниальной части plexus lumbosacralis. На латеральном крае поясничной мускулатуры он появляется между малой и большой поясничными мышцами (mm. psoas minor et major) и проходит, как и каудально от него лежащие нервы, через начальный апоневроз поперечной мышцы живота (m. transversus abdominis).

В некоторых случаях, особенно у собак, каудальный и краниальный подвздошно-подчревные нервы могут быть сначала объединены, и каждый из них может быть немного больше или меньше другого. На расстоянии нескольких сантиметров вентролатерально от свободных концов поперечных отростков поясничных позвонков каждый из трех упомянутых нервов разделяется на медиальную ветвь и более мощную латеральную (ramus medialis et lateralis). Медиальная ветвь, ramus medialis, проходит по латеральной поверхности m. transversus abdominis. В вентральной части брюшной стенки в этот слой каудовентрально идут медиальные ветви nn. iliohypogastrici cranialis et caudalis параллельно к соответствующим ветвям последних пяти грудных нервов. Ramus medialis подвздошно-пахового нерва поворачивает на середине высоты брюшной стенки каудально и почти достигает своими концевыми волокнами у собак, а у кошек достигает полностью, паховой области. Медиальные ветви иннервируют последовательно расположенные части поперечной мышцы живота и прямой брюшной мышцы (m. rectus abdominis), а также мышц лежащей под ними брюшины. Латеральная ветвь, ramus lateralis, сначала проходит через внутреннюю косую мышцу (m. obliquus internus) или ее начальный апоневроз, и идет параллельно медиальной ветви, но между двумя косыми мышцами живота — каудовентрально. После того как она иннервирует различными ветвями обе косые мышцы живота, приблизительно на середине высоты брюшной стенки проходит в виде кожной латеральной ветви (ramus cutaneus lateralis) через наружную косую мышцу живота и идет к коже. Этими кожными ветвями иннервируют три названные поясничные нервы последовательно идущие полосы кожи по бокам и на вентральной части живота. Область иннервации подвздошно-паховым нервом охватывает кожу на передней части бедра и дистально почти достигает области коленной чашки.

Вентральные ветви от 4 пары и далее следующих поясничных нервов участвуют в формировании plexus lumbosacralis. Это описано ниже.

КРЕСТЦОВЫЕ НЕРВЫ

3 пары крестцовых нервов, nervi sacrales, начинаются краниально от мозгового конуса, conus medullaris, и у собак достигают 5-го и краниального края 6-го поясничного позвонка, а у кошек — от каудального края последнего поясничного позвонка до середины 1 крестцового сегмента. Нити дорсальных и вентральных корешков длинные, идут в виде части конского хвоста, cauda equina, в эпидуральном пространстве каудально и соединяются друг с другом при их выходе из позвоночного канала. Спинномозговой ганглий лежит на дорсальном корешке около их объединения с вентральным корешком. Первые два крестцовые нерва разделяются уже в позвоночном канале на дорсальную и вентральную ветви, которые выходят из позвоночного канала через дорсальные и вентральные крестцовые отверстия, foramina sacralia dorsalis et ventralis. 3 крестцовый нерв оставляет позвоночный канал через foramen intervertebrale между крестцовой костью и первым хвостовым позвонком и сразу разделяется на дорсальную и вентральную ветви. Вентральные ветви, rami ventrales, мощнее, чем дорсальные, каждая получает от симпатического ствола соединительную ветвь, и соединяются в боковой части живота, формируя крестцовое сплетение (plexus sacralis). Оно соединяется над пояснично-крестцовым стволом с поясничным сплетением и, таким образом, представляет собой часть пояснично-крестцового сплетения, Plexus lumbosacralis. Вентральная ветвь третьего крестцового нерва соединяется с вентральной ветвью первого хвостового нерва.

Дорсальные ветви, rami dorsales, становятся от первого к последнему крестцовому нерву тоньше и, подобно ветвям хвостовых нервов, соединяются друг с другом и с 1 хвостовым нервом тонкими нитями. Их короткие медиальные ветви, rami mediates, иннервируют дорсальные крестцовые мышцы, медиальную и латеральную, mm. sacrococygei dorsales medialis et lateralis. Их латеральные ветви, rami laterales, проходят лате-рально от указанных мышц через ягодичную фасцию и иннервируют в виде средних ягодичных нервов, nn. clunium medii кожу над ягодичной мускулатурой, бедренным суставом и боковую поверхность верхней части бедренной кости до ее середины.

ВНУТРИНЕВНАЯ ТОПОГРАФИЯ СЕДАЛИЧНОГО НЕРВА И ЕГО ПОДКОЛОЧНЫХ ОТДЕЛОВ У ЧЕЛОВЕКА1 | Мозг

Получить помощь с доступом

Институциональный доступ

Доступ к контенту с ограниченным доступом в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту следующими способами:

Доступ на основе IP

Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов.Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с проверкой подлинности IP.

Войдите через свое учреждение

Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения.

Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.

  1. Щелкните Войти через свое учреждение.
  2. Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа в систему.
  3. Находясь на сайте учреждения, используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
  4. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.

Войти с помощью читательского билета

Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.

Члены общества

Многие общества предлагают своим членам доступ к своим журналам с помощью единого входа между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Из журнала Oxford Academic:

  1. Щелкните Войти через сайт сообщества.
  2. При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
  3. После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.

Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.

Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для своих членов.

Личный кабинет

Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.

Некоторые общества используют личные учетные записи Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.

Институциональная администрация

Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.

Просмотр ваших зарегистрированных учетных записей

Вы можете одновременно войти в свою личную учетную запись и учетную запись своего учреждения. Щелкните значок учетной записи в левом верхнем углу, чтобы просмотреть учетные записи, в которые вы вошли, и получить доступ к функциям управления учетной записью.

Выполнен вход, но нет доступа к содержимому

Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции.Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.

Топография корешковых волокон ствола седалищного нерва собаки.

277

Ж. Анат. (1978), 127, 2, стр. 277-290

С 14 рисунками Отпечатано в Великобритании

Топография корешковых волокон в стволе седалищного нерва собаки ТЕЙЗО УЭЯМА

Кафедра анатомии, Медицинский университет Кансай, Моригучи , Osaka 570, Japan

(Принято 21 сентября 1977 г.) ВВЕДЕНИЕ

Многочисленными исследованиями установлено, что основные концевые ветви нервов верхних и нижних конечностей обычно содержат волокна от трех и более сегментарных нервов (Paterson, 1887a, b, 1893-4; Эйслер, 1891; Бардин и Элтинг, 1901; Бардин, 1906; Хаверка, 1928; Фреде, 1934-35; Фрай, 1961; Францке и Хайнце, 1962; Преушафт, 1962; Хаммель, 1965; Мизуно, 1966; Groumain, 1966; Fletcher, 1970; Ghoshall, 1972; Rao, Saigal & Sahn, 1972).Более того, показано, что в одну мышцу поступают волокна от двух и более спинномозговых нервов (Sherrington, 1892; Villiger, 1933; Browne, 1950; Jefferson, 1954; Haymaker, 1956; Fletcher, 1970), поверхность тела кровоснабжается волокнами трех соседних задних корешков (Sherrington, 1893; Foerster, 1933; Villiger, 1933; Haymaker, 1956). Эти данные были подтверждены макроскопическим и экспериментальным анализом внутренней структуры стволов периферических нервов.Далее, сообщалось, что ствол седалищного нерва у человека состоит из пучков в виде кабеля (Stoffel, 1913). Подобные наблюдения были сделаны на многих нервных стволах верхних и нижних конечностей (Heinemann, 1916; Compton, 1917; Langley & Hashimoto, 1917; Dustin, 1918; McKinley, 1921; Goldberg, 1924; Sunderland, 1945; Sunderland & Ray, 1948; Sunderland, Marshall & Swaney, 1959), демонстрируя, что пучки образуют, делятся и формируют новые пучки внутри нервных стволов.Однако точное направление волокон, происходящих от различных сегментарных нервов, по мере их прохождения вдоль ствола периферического нерва не было изучено достаточно глубоко. Настоящее исследование было предпринято для определения хода волокон составляющих корешков седалищного нерва и получения более подробной информации о внутренней структуре этого ствола периферического нерва. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОД

Пятнадцать собак весом 3-6 кг были разделены на три группы по пять человек. Под анестезией пентобарбиталом натрия рассечение либо шестого, либо седьмого поясничного, либо первого крестцового нерва выполняли дистальнее ганглия задних корешков с левой стороны.Через восемнадцать дней после операции животных забивали передозировкой пентобарбитала натрия и перфузировали 1000 мл 10 % формалина через левый желудочек. С животных сняли кожу, а останки погрузили в жидкость Миллера более чем на месяц. После такой фиксации животных препарировали, обнажали и точно зарисовывали седалищный нерв. Затем нерв разрезали поперечно и косо на небольшие сегменты длиной от 0-5 до 10 см. Они были пронумерованы и зарисованы один за другим, чтобы определить их ориентацию при заливке в парафин.Тогда образцы были погружены в Реакционный раствор Marchi для двух

278

T. UEYAMA

123

123

1

L6

4

7000

7000

L7

Si S2

GIC

~ 6 ..4

5

7

: 6 *

~~~~~~~ 7

I

PUD F MB

на

A

B

Рис. 1. Схематический рисунок показать образование седалищного нерва у собаки.Топографию корешковых волокон ствола седалищного нерва изучали на семи репрезентативных уровнях (А), которые проецировались на каудальную половину поверхности тела (Б). cfp, задний кожный нерв бедра; glc, черепно-ягодичный нерв; mb, мышечная ветвь к подколенным сухожилиям; per, общий малоберцовый нерв; пуд, срамной нерв; tib, большеберцовый нерв.

недель, промывают в водопроводной воде в течение одного дня, обезвоживают ацетоном и заливают в парафин. Серийные срезы разрезали поперек толщиной 15 мкм.Срезы на предметных стеклах были ориентированы в соответствии с направлением внедренного сегмента нерва и направлением разреза блока. РЕЗУЛЬТАТЫ

Пучки в стволе седалищного нерва Ствол седалищного нерва содержит небольшое фасцикулярное сплетение, образованное разделением и анастомозом составляющих его пучков до его разделения на общий малоберцовый и большеберцовый нервы. На уровне соединения шестого и седьмого поясничных нервов он обычно состоял из одного-четырех пучков, обложенных периневрием, и они были либо разделены периневральными перегородками, либо изолированы. Однако при спуске они вновь соединялись в общий ствол проксимальнее места разделения на общий малоберцовый и большеберцовый нервы в шести случаях из десяти исследованных. В остальных четырех случаях было обнаружено, что от одного до четырех пучков в проксимальной части седалищного нерва распадаются на четыре-девять пучков (рис. 5, стрелки), которые формируют либо общий малоберцовый, либо большеберцовый нерв в непосредственной близости от большого нерва. седалищное отверстие. Общие малоберцовые и/или большеберцовые нервы также содержали несколько пучков в ягодичной области и верхних двух третях бедра, а также много в нижней трети бедра, большинство из которых стали конечными ветвями.Так, ствол седалищного нерва собаки имел фасцикулярное сплетение лишь на ограниченной части своего хода, а ряд перекрещивающихся или косо идущих волокон на всем протяжении сливался с продольно идущими в составе составляющих пучков (рис. 6). Участки дегенерации волокон в стволе седалищного нерва после перерезки спинномозгового нерва Через 7 дней после перерезки спинномозгового нерва на поперечных срезах седалищного нерва обнаруживали ряд грубых дегенеративных гранул Марчи на желтоватом фоне, а нормальные миелиновые оболочки окрашивались в темно-коричневый цвет. Инжир.7).

279

279

Топографии седалищных нервных корневых волокон уровня

1

2

4

3

5 T

GM

Case

70006

6

OP

1

Case 2

X

C3C\

Случай 3

S°;bCO Q

oC 00

0

Случай 4

;v; 0

Oo

‘0k c

Дело 5

(

0c

дор.

мед.

пост. в.

вент.

мед.

лат. муравей.

Рис. 2. Схема, иллюстрирующая расположение дегенерированных миелиновых волокон (точки) в седалищном стволе на семи последовательных уровнях после перерезки шестого поясничного нерва. г, черепно-ягодичный нерв; m, мышечная ветвь к подколенным сухожилиям; р — ствол общего малоберцового нерва; т, ствол большеберцового нерва. нерв

Участок дегенерации, произведенный перерезкой каждого из шестого и седьмого поясничного и первого крестцового нервов, изучали на семи уровнях, как показано на рисунке 1; а именно (1) чуть дистальнее точки соединения ветви шестого поясничного нерва и вентральной ветви седьмого поясничного нерва, (2) дистальнее точки отхождения черепно-ягодичного нерва, (3) дистальнее до места, где первый и второй крестцовые нервы присоединяются к указанному выше нервному стволу (Hummel, 1965), (4) дистальнее места отхождения мышечных ветвей к подколенным сухожилиям; 5) проксимальная, 6) средняя и 7) дистальная трети бедра.

280

T. UEYAMA

Перерезка VI поясничного нерва (рис. 2) Поперечные срезы седалищного нерва в полости таза имели овальную форму, их длинная ось была направлена ​​вентродорсально. На уровне 1 дегенерированные волокна шестого поясничного нерва анастомозируют с вентральной частью вентральной ветви седьмого поясничного нерва. После отхождения черепно-ягодичного нерва на небольшом расстоянии проксимальнее большого седалищного отверстия основной нервный ствол разделяется на общий малоберцовый и большеберцовый нервы.Проксимальнее этого уровня (уровни 1 и 2 на рис. 2) в стволе нерва были обнаружены три расположения дегенерированных волокон. В первой схеме (случаи 2 и 4) масса дегенерированных волокон была разделена на две группы. Один мигрировал в латеральную часть по латеральной поверхности ствола нерва; далее он был разделен на дорсальную и вентральную части (случаи 2 и 4: уровень 2, d и v) периневральной перегородкой, которая шла по диагонали от дорсальной к латеральной поверхности. Дорсальная часть входила в краниальный ягодичный нерв, а вентральная занимала латеральную часть нервного ствола.Другая группа располагалась в вентральной части ствола нерва (случаи 2 и 4: уровень 2, стрелки). Во втором расположении (случаи 3 и 5) было две группы дегенерированных волокон. Один мигрировал дорсально и оставил ствол исходного нерва вместе с некоторыми нормальными волокнами седьмого поясничного нерва, чтобы сформировать краниальный ягодичный нерв, другой был разделен на латеральную и медиальную части (Случаи 3 и 5: уровень 2, стрелки). В третьем расположении (случай 1) пучок, состоящий из ветви шестого поясничного нерва, делится на три части (случай 1, а, б, в) перед тем, как анастомозировать с вентральной ветвью седьмого поясничного нерва.Одна ветвь входит в состав черепно-ягодичного нерва, а две другие сливаются с вентральной ветвью седьмого поясничного нерва, образуя общий ствол, лежащий в латеральной и вентральной частях. По мере выхода седалищного нерва из полости таза через большое седалищное отверстие форма поперечного среза постепенно приобретала овальную форму с горизонтально направленной длинной осью в ягодичной области (уровни 3 и 4 на рис. 2-4). В краниальном отделе ягодичной области дегенерация присутствовала в вентральных отделах как общего малоберцового, так и большеберцового нервов в трех случаях (1, 2 и 3: уровень 3 на рис.2; рис. 8), где седалищный нерв содержал относительно большое количество волокон от шестого поясничного нерва. В остальных двух случаях (4 и 5) дегенерированные волокна располагались в вентролатеральной части или латеральной периферии общего малоберцового нерва и в медиальной периферии большеберцового нерва. В большой пучок мышц-сгибателей бедра по ходу большеберцового нерва в каудальном отделе ягодичной области (уровень 4, m на рис.2). Дегенерированные волокна внутри большеберцового нерва не сместились в трех случаях (1, 2 и 3), в то время как в двух случаях они мигрировали вентрально и легли в вентромедиальную часть (случаи 4 и 5), седалищный нерв получил относительно небольшое количество импульсов. дегенерированные волокна (уровень 4 на рис. 2). В бедре длинная ось поперечного сечения ствола седалищного нерва была направлена ​​кпереди-назад (уровни 5-7 на рис. 2-4), нервный ствол претерпевает поворот на 900 по мере того, как он огибает тазобедренный сустав, чтобы войти в область.Дорсальнее тазобедренного сустава мышечная ветвь к подколенным сухожилиям отходит от большеберцового нерва. В проксимальной трети бедра дегенерированные волокна занимали переднюю (случаи 1, 4 и 5) или переднемедиальную часть общего малоберцового нерва (случаи 2 и 3). Внутри большеберцового нерва дегенерированные волокна были видны вдоль медиальной поверхности (случаи 2-5) или в переднемедиальном квадранте (случай 1). Дегенерация в составе большеберцового нерва несколько смещена кзади по медиальной поверхности при его нисхождении в проксимальные две трети бедра (уровень 5 на рис.2) в трех случаях (случаи 1-3), но в двух других случаях (случаи 3 и 4) она сохраняла свое положение. В пределах общего малоберцового нерва дегенерированные волокна сохраняли примерно одинаковое положение у всех животных. Хотя большеберцовый нерв стал разделяться на множество мелких пучков для иннервации мышц голени в нижней части средней трети бедра, такая фасцикуляция возникла только у общего малоберцового нерва в нижней части дистального отдела. треть бедра.Перерезка седьмого поясничного нерва (рис. 3) Результаты, полученные при перерезке седьмого поясничного нерва, также подтвердили исследования хода волокон от шестого поясничного и первого крестцового нервов, так как большая масса волокон седьмого поясничного нерва была расположен между группами волокон, отходящих от шестого поясничного и первого крестцового нервов. Дегенерация в результате перерезки седьмого поясничного нерва располагалась в дорсальной части ствола нерва в краниально-тазовой области его хода (уровень 1 на рис.3). На уровне отхождения пучка черепно-ягодичного нерва (уровень 2 на рис. 3) отмечено три типа. При первом типе черепно-ягодичный нерв образован дорсальной частью нервного ствола. Он был разделен периневральной перегородкой и содержал как группу дегенерированных волокон, так и группу нормальных волокон шестого поясничного нерва, мигрировавших из вентральной части в латеральную (Случаи 7 и 10: уровень 2, ж; рис. 3 и 11). При втором типе от дорсальной части ствола нерва отделялись хорошо очерченные группы дегенерированных и нормальных волокон с образованием черепно-ягодичного нерва (случаи 8 и 9, ж). При третьем типе (случай 6) нерв образован двумя пучками, один из которых состоит из группы дегенерированных волокон, отделившихся от дорсальной части ствола нерва 1-го уровня, а другой состоит из как дегенерированных, так и нормальных волокон, отделившихся от латеральная часть нервного ствола. Как видно в случаях 7-10 (уровень 2), дегенерированные волокна занимали всю дорсомедиальную часть основного ствола седалищного нерва, группа нормальных волокон из шестого поясничного отдела мигрировала дорсально по латеральной поверхности.Это соответствовало результатам, полученным при перерезке шестого поясничного нерва. Однако в случае 6, когда седалищный нерв получил относительно большое количество волокон от шестого поясничного нерва, дегенерированные волокна остались в дорсальной части. В краниальной части ягодичной области дегенерированные волокна во всех случаях занимали дорсальную часть общего малоберцового нерва (уровни 3 и 4 на рис. 3). В большеберцовом нерве они занимали всю дорсолатеральную (случай 6, 7 и 8), латеральную (случай 9) или переднебоковую (случай 10) область и узкую полоску, расположенную между двумя нормальными пучками, отходящими соответственно от шестого поясничного и первого крестцового нервов. поскольку группа нормальных волокон инвазирует дорсомедиальный квадрант от крестцового ствола (S1 и S2) (уровень 3, стрелки на рис.3). В каудальной части мышечные ветви к подколенным сухожилиям отходили от большеберцового нерва, который содержал дегенерированные волокна седьмого поясничного нерва (уровень 4, m на рис. 3) и нормальные волокна, вероятно, отходящие как от шестого поясничного, так и от первого поясничного нерва. крестцовые нервы (рис. 3 и 5). В бедре (уровень 5 на рис. 3) дегенерация общего малоберцового нерва наблюдалась в заднем отделе в четырех случаях (6-8 и 10) и в одном заднебоковом (случай 9). При нисхождении седалищного нерва не было изменений в расположении дегенерированных волокон в проксимальных двух третях.Однако в дистальной трети пучок дегенерированных волокон постепенно меняет свое положение и форму, разделяясь на мелкие подгруппы в нижней части дистальной трети. В проксимальной третий

282

T. UEYAMA уровня

1

3

2

4

м

T

6

5

70006 5

7

P ~

Case 6

a(e1

r-‘(D Ij

. …..

I )

Случай 7

0

(

(

9,60006 C) )0 C) CA Случай 8

0

C)

( 0

C

0

i

.

Чемодан 9

Чемодан

10

мед.

дор. | вентиляция

пост.

лат.

мед.

лат.

ант.

Рис. 3. Схема, иллюстрирующая расположение дегенерированных миелиновых волокон (точки) в стволе седалищного нерва на семи последовательных уровнях после перерезки седьмого поясничного нерва. г, черепно-ягодичный нерв; m, мышечная ветвь к подколенным сухожилиям; р — ствол общего малоберцового нерва; т, ствол большеберцового нерва.

(уровень 5 на рис. 3) дегенерация большеберцового нерва захватывала либо большую заднелатеральную часть (случаи 6 и 9), либо широкую полосу, идущую от заднелатеральной к медиальной поверхности (случай 7), либо переднемедиальную или медиальную части (случаи 8 и 10). В средней трети (рис. 3, уровень 6; рис. 9) область, занятая дегенерированными волокнами большеберцового нерва, сливалась с множеством мелких пучков нормальных волокон, отходящих от крестцового ствола. Дистальнее этого уровня проходят волокна шестого поясничного нерва (см.2 по их расположению), однако все еще образовывали компактный пучок, в отличие от других источников, которые распадались на маленькие пучки.

283

283

Топографии седалищных нервных корневых волокон уровня

4

P

7

6

6

5

T

0

A

Casel12

0o Case 12

ci

1)0 0Q cUO

I

00 Case 13

0000 1.

0. Корпус 14

0

GOC-0,0

(; 3

GQ, (CI

2 ~ ASJ

в

K

чехол 15

0

DOR. Med .-

post.—

lat

lat

med

vent

ant

Рис. на семи последовательных уровнях после перерезки первого крестцового нерва. г, черепно-ягодичный нерв; m, мышечная ветвь к подколенным сухожилиям; р — ствол общего малоберцового нерва; т, ствол большеберцового нерва.

Первый срез крестцового нерва (рис. 4) Волокна, идущие от первого крестцового нерва, входят в седалищный нерв сразу дистальнее места, где он разделяется на общий малоберцовый и большеберцовый нервы с общим периневрием. Таким образом, никакой дегенерации не наблюдалось проксимальнее этой точки. Дегенерированные волокна почти целиком переходят в заднюю часть большеберцового нерва (11-13, рис.4) или в значительном количестве вошли также в латеральную часть общего малоберцового нерва (14 и 15, уровень 3). В каудальной части ягодичной области (между уровнями 3 и 4 на рис. 4) дегенерированные волокна рассеяны в дорсомедиальном квадранте большеберцового нерва (11-13, рис. 10). Однако в двух случаях (14 и 15) в дорсальную часть

284

T. UEYAMA

5

» .

.t~ M F}’

7

&

__,, ‘. u ‘ *S~~~~~~~N

и

г

нм~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~I

149′. 8

285 Топография волокон корешков седалищного нерва большеберцового нерва, где они переплетались с небольшими пучками нормальных волокон, отходящих от второго крестцового нерва. В проксимальной трети бедра (уровень 5 на рис. 4) дегенерированные волокна были рассеяны в задней или заднелатеральной части большеберцового нерва в трех случаях (11-13), при которых седалищный нерв получил лишь небольшое количество волокна первого крестцового нерва.В остальных случаях (14 и 15), получивших большое количество волокон от первого крестцового нерва, дегенерированные волокна были собраны в массе в латеральной части или заднелатеральном квадранте. Во время спуска нерва в проксимальных двух третях бедра наблюдалась тенденция к постепенной миграции дегенерированных волокон вперед вдоль боковой поверхности (случаи 11, 13 и 14). Однако в случае 15, который содержал компактный пучок вырожденных волокон, такого сдвига не наблюдалось.Дегенерация терминальных ветвей, отходящих от седалищного нерва. Седалищный нерв отдает несколько кожных и мышечных ветвей, напр. черепно-ягодичный нерв в полости таза непосредственно перед входом в большое седалищное отверстие, каудальный ягодичный нерв и мышечные ветви к близнецам, внутренней запирательной мышце, квадратной мышце бедра и подколенным сухожилиям в ягодичной области. В нижней части бедра общие малоберцовый и большеберцовый нервы отходили терминальными ветвями, во всех из которых еще прослеживались дегенерированные волокна в виде пучков или пучков (рис.11-14). ОБСУЖДЕНИЕ

Продольные пучки, состоящие из волокон одного корешка Волокна одного корешка нерва можно было проследить на протяжении всего седалищного нерва на последовательных поперечных срезах после перерезки отдельного спинномозгового нерва. Волокна, входящие в седалищный нерв от каждого спинномозгового нерва, проходили в стволе нерва определенным образом (рис. 2-4) независимо от многочисленных волокон, пересекающихся или идущих косо в различных направлениях (рис. 6, стрелки). Подобное расслоение корешковых волокон было выявлено в срединном, локтевом и лучевом нервах кролика (Arakawa et al.1965) и собака (Аракава, Уэмура и Уэяма, 1968). Основываясь на данных, полученных при вскрытии эмбрионов и взрослых людей, Бардин (1906) предположил, что волокна от соответствующих корешков располагаются слоями в бедренном, запирательном и седалищном нервах и что волокна, иннервирующие одну и ту же мышцу, образуют удлиненный пучок, длинная ось которого направлена ​​под прямым углом к ​​слоям. Рис. 5. Пучки в пределах тазовой части ствола седалищного нерва (стрелки). Метод Марчи.х 14. Рис. 6. Косо идущие волокна (стрелки) в пределах ствола большеберцового нерва на уровне тазобедренного сустава. Метод Марчи. х 165. Рис. 7. Дегенерированные волокна зернистого вида (гр) и нормальные миелиновые оболочки (нм) на поперечном срезе ствола седалищного нерва в области таза через 18 сут после перерезки седьмого поясничного нерва. Метод Марчи. х 390. Рис. 8. Поперечный разрез ствола большеберцового нерва в краниальной части ягодичной области после пересечения VI поясничного нерва. Дегенерированные волокна (стрелки) располагаются в переднем отделе. Метод Марчи. х 156. Рис. 9. Поперечный срез ствола большеберцового нерва на уровне средней трети бедра. Некоторые группы нормальных волокон (стрелки), входящие из крестцового ствола, распространяются на область, занятую дегенерированными волокнами, возникшими в результате перерезки седьмого поясничного нерва. Метод Марчи. х166.

286

Т. УЭЯМА

11 с

o.

р

к

л

я

р.

7%

.11

i.4″I». .

W

0

0

.wool,

. «K. I

‘k.

«‘ IV, «» W’ir

I

13

14

-V.

.111

.111

. , попытаться определить ход составляющих волокон этих нервов в нервных стволах.С другой стороны, многие авторы отмечают, что в стволе седалищного нерва постепенно происходит переплетение составляющих его волокон (Langley & Hashimoto, 1917; Kraus & Ingham, 1920; McKinley, 1921; Goldberg, 1924; O’Connell, 1936; Sunderland). и Рэй, 1948). В терминальных ветвях волокна, составляющие пучок или пучки, прогрессивно диффундируют поверх других пучков по мере того, как они поднимаются проксимально вдоль седалищного нерва (McKinley, 1921; Sunderland & Ray, 1948). Следовательно, каждый пучок на проксимальном уровне содержал волокна, которые входили во все или в большинство терминальных ветвей (Sunderland & Ray, 1948).Это согласуется с анатомо-физиологическими исследованиями Мак-Кинли (1921), который показал, что различные частичные поражения общего малоберцового или большеберцового нерва дорсальнее тазобедренного сустава вызывают диффузную дегенерацию всех терминальных ветвей и что электрические раздражители различных типов группы волокон внутри любого нерва приводили к сокращению всех мышц, иннервируемых тем же нервным стволом, который был стимулирован. Более того, Kilvington (1940) показал диффузную дегенерацию срединного, локтевого и лучевого нервов на дистальных уровнях после частичного поражения их проксимальных отделов. Настоящее исследование показывает, что каждый спинномозговой нерв, входящий в сплетение, посылает небольшую группу волокон к ветвям сплетения. Каждая группа отделяется от других волокон этого нерва на небольшом расстоянии проксимальнее точки разветвления и располагается на периферии ствола нерва. Затем группы, образующие ветвь, отделяются от исходного нервного ствола периневральной перегородкой, продолжающейся с периневрием ветви (рис. 11, 12). Это соответствует функциональной локализации, описанной McKinley (1921), и согласуется с предыдущими наблюдениями о том, что сложность фасцикулярных сплетений в нервном стволе человека увеличивается на небольшом расстоянии от начала терминальной ветви (Langley & Hashimoto, 1917). .Кроме того, пучки, слагающие проксимальные отделы общего малоберцового и большеберцового нервов, распадаются на большое количество мелких пучков, из которых образуется конечная ветвь (МсКинлей, 1921). Места продольных пучков Настоящее исследование показывает, что каждый продольный пучок волокон, идущий от спинномозгового нерва, идет своим путем в стволе седалищного нерва в полости таза, хотя размер каждого пучка варьирует от животного к животному. Внутри большеберцового нерва обычно есть три подпучка, каждый из которых отходит от другого спинномозгового нерва.Положение Рис. 10. Дегенерированные волокна (стрелки), рассеянные в дорсомедиальном квадранте ствола большеберцового нерва в каудальной части ягодичной области после перерезки I крестцового нерва. Метод Марчи. х 226. Рис. 11. Поперечный срез самой проксимальной части черепно-ягодичного нерва. Обратите внимание, что пучок окружен периневрием. Стрелка указывает на дегенеративные волокна, возникшие в результате перерезки шестого поясничного нерва в латеральной части. Метод Марчи. х 144.Рис. 12. Поперечный срез мышечной ветви к задней поверхности бедра, дистальнее места отделения от ствола большеберцового нерва. Дегенеративные волокна (стрелка) после среза L7 видны в связке между двумя группами нормальных волокон от шестого поясничного (слева) и первого крестцового нервов (справа). Метод Марчи. х 126. Рис. 13. Поперечный срез терминальной ветви одной из мышц голени. Отходит от большеберцового нерва в дистальной трети бедра. Дегенерированные волокна, следующие за сечением L7 (стрелки), сгруппированы с правой стороны двух пучков.Метод Марчи. х 251. Рис. 14. Поперечный срез терминальной ветви одной из мышц голени, отходящей от большеберцового нерва в дистальной трети бедра. Он содержит небольшое количество дегенерированных волокон (наконечник стрелки), следующих за участком шестого поясничного нерва. Метод Марчи. х 233. IQ

ANA I27

288

T. UEYAMA

эти пучки различаются в зависимости от того, предфиксированное (проксимальное) или постфиксированное (дистальное) поясничное сплетение — количество волокон от шестого поясничного нерв увеличивается или уменьшается реципрокно с номером от первого крестцового по мере того, как тип сплетения меняется с предфиксированного на постфиксированный (Langley, 1892; Romanes, 1951; Fletcher, 1970).Например, в ягодичной части пучки большеберцового нерва кажутся смещенными по часовой стрелке (если смотреть сверху слева) вдоль поверхности в соответствии со сдвигом пояснично-крестцового сплетения из префиксированного в постфиксированное. С другой стороны, пучки в составе общего малоберцового нерва, состоящего в основном из волокон шестого и седьмого поясничных нервов, не подвергались смещению, несмотря на реципрокные изменения размеров обоих пучков. Это позволяет предположить наличие связи между ходом продольных пучков и состоянием пояснично-крестцового сплетения в большеберцовом нерве, но не в общем малоберцовом нерве.Клинические аспекты Настоящее исследование показывает, что волокна, образующие терминальный пучок, который впоследствии становится конечной ветвью (или ветвями), группируются в определенной части периферии нервного ствола и что пучок выходит из исходного ствола, как терминальная ветвь в макроскопическом смысле, только после того, как она пройдет некоторое расстояние по стволу, отделенному от других пучков периневральной перегородкой. Это хорошо согласуется с наблюдениями у человека (Sunderland & Ray, 1948; Sunderland, 1968) о том, что пучки, расположенные на периферии нервного ствола, состоят исключительно или преимущественно из волокон конечной ветви или ветвей, которые вскоре отходят. нервный ствол.Однако в остальных отделах нервного ствола волокна, происходящие от разных спинномозговых нервов, образуют продольные пучки, соответствующие положению исходного нерва. Эффект частичного поражения ствола седалищного нерва, таким образом, зависит от его уровня. Фактически, Sunderland (1968) показал, что частичное повреждение нерва на одном уровне может либо остаться незамеченным, либо привести к широко распространенному парезу, в то время как соответствующее повреждение на другом уровне может вызвать локальный паралич или потерю чувствительности.Из-за локализации сегментарных волокон также вероятно, что частичное поражение нервного ствола может оставить нетронутыми многие волокна, идущие к определенным концевым пучкам. Это, вероятно, объясняет наблюдение Седдона (1942) о том, что неполное проксимальное поражение (в противоположность дистальному поражению) некоторых нервов вызывает на удивление небольшой паралич или потерю чувствительности. Babcock (1928) сообщил, что одна треть нервного ствола может быть разделена проксимально без какой-либо заметной потери чувствительности, но довольно небольшие повреждения вблизи точек разветвления могут разъединить большинство или все волокна, входящие в конкретную конечную ветвь. На рис. 2—4 видно, что участки продольных пучков в некоторой степени смещаются от уровня к уровню и даже от животного к животному. Однако концевые пучки, дающие ветви седалищного нерва в области таза, ягодиц и нижней половины бедра, резко локализуются в стволе нерва на небольшом расстоянии выше точки разветвления (Sunderland & Ray, 1948; Sunderland, 1968). Следовательно, эффекты, возникающие в результате частичного поражения, различаются в зависимости от места поражения. РЕЗЮМЕ

Архитектура волокон седалищного нерва собаки была проанализирована путем наблюдения за дегенерацией волокон, возникающей в результате разделения отдельных спинномозговых нервов, входящих в состав седалищного нерва.Была продемонстрирована закономерность, которая

Топография волокон корешков седалищного нерва

289

частично варьируется в зависимости от размера вклада в седалищный нерв от каждого из спинномозговых нервов L6, L7 и SI. Описано также перераспределение волокон каждого спинномозгового нерва с образованием различных ветвей седалищного нерва и обсуждается значение такого расположения. Автор желает выразить искреннюю признательность профессору Х. Аракаве за его постоянные советы и предложения в ходе работы и профессору М.Мацусита (кафедра анатомии, Университет Цукуба) за его критическое прочтение рукописи. Он также благодарит мисс М. Мацуяма и М. Цудзи за их техническую помощь, а также г-на Т. Сакаи и г-жу М. Охара за помощь в подготовке рукописи. ССЫЛКИ АРАКАВА, Х., ОДА, К., КИМУРА, Х. и ТАНОЭ, Ю. (1965). Ober den Verlauf der markhaltigen Nervenfasern im Plexus brachialis des Kaninchens durch die Marchi-Methode. (Японский язык). Acta anatomica japonica 40, 38-39. АРАКАВА Х., УЭМУРА М.и УЭЯМА, Т. (1968). Ober den Verlauf der markhaltigen Nervenfasern im Plexus brachialis des Hundes durch die Marchi-Methode. (Японский язык). Acta anatomica japonica 43, 46. БАРДИН, Ч.Р. (1906). Развитие и изменение нервов и мускулатуры нижней конечности и соседних отделов туловища у человека. Американский журнал анатомии 6, 259-390. БЭБКОК, WW (1928). Учебник хирургии, стр. 429-459. Филадельфия: WB Saunders Co. БАРДИН, К.Р. и ЭЛТИНГ, А.В. (1901).Статистическое исследование изменений в формировании и положении пояснично-крестцового сплетения у человека. Anatomischer Anzeiger 19, 124–135, 209–238. БРАУН, К. М. (1950). Распределение сегментарных нервов в полосатой мускулатуре задней конечности крысы. Журнал сравнительной неврологии 93, 441-455. КОМПТОН, А.Ф. (1917). Внутренняя анатомия крупных нервных стволов конечностей. Журнал анатомии 51,

104-118. ДАСТИН, А. П. (1918). La fasciculation des nerfs: важность сына в диагностике, прогностике и характеристике поражений нервов.Скорая помощь океана 2, 135-154. ЭЙСЛЕР, П. (1891). Der Plexus lumbosacralis des Menschen. Anatomischer Anzeiger 6, 274-281. ФЛЕТЧЕР, Т. Е. (1970). Миотомы пояснично-крестцового сплетения и тазовых конечностей собаки. Американский журнал ветеринарных исследований 31, 35-41. ФЕРСТЕР, 0. (1933). Дерматомы у человека. Мозг 56, 1-39. ФРАНЦКЕ, Х. Дж. ВОН и ХАЙНЦЕ, В. (1962). Zur Blutgefass- und Nervenversorgung der Schulter- und Beckengliedmasse beim Reh (Capeolus capeolus L. ). Anatomischer Anzeiger 110, 375-393.ФРЕДЕ, М. (1934-35). Untersuchungen an der Wirbelsaule und Extremitatenplexus der Ratte. Zeitschrift fur Morphologie und Anthropologie 33, 96-157. Фрай, Дж. Э. (1961). Мускулатура и иннервация таза и задних конечностей горного бобра. Журнал морфологии 109, 173-197. ГОШАЛЛ, Н. Г. (1972). Пояснично-крестцовое сплетение (Plexus lumbosacralis) кошки (Felis domestica). Anatomischer Anzeiger 31, 572-579. ГОЛДБЕРГ, И. (1924). Внутренняя архитектура большеберцового, малоберцового и запирательного нервов.Американский журнал анатомии 32, 447-465. ГРОМЕЙН, Дж. (1966). Пояснично-крестцовое сплетение у приматов. Journalfuir Hirnforschung 8, 315-341. ХАВЕРКА, Ф. (1928). Plexus lumbosacralis u psa (на чешском языке с немецким резюме: Plexus lumbosacralis des Hundes). Биологические списки Высоке §колы зверолккафскд 7, 1-40. СЕНОКЕР, В. (1956). В «Местной диагностике неврологических заболеваний» Бинга, стр. 69–97. Сент-Луис: CV Mosby Co. HEINEMANN, 0. (1916). Ober Schultzverletzungen der peripheren Nerven. Nebst anatomischen Untersuchungen uber den inneren Bau der Grossen Nervenstiimme.Archiv fur klinische Chirurgie 108, 107–150. HUMMEL, P. (1965). Die Muskel- und Hautnerven де Plexus sacralis des Hundes. Anatomischer Anzeiger 117, 385-399. ДЖЕФТЕРСОН, А. (1954). Аспект сегментарной иннервации задней конечности кошки. Журнал сравнительной неврологии 100, 569-596. КИЛВИНГТОН, Б. (1940). Заметка о распределении миелинизированных нервных волокон внутри нервных пучков. Австралийский журнал экспериментальной биологии и медицинских наук 18, 367-368. Краус, В. М. и ИНГЭМ, С. Д. (1920).Топография периферических нервов, 77 наблюдений электростимуляции нормальных и пораженных периферических нервов. Архив неврологии и психиатрии 4, 259-296. ЛЭНГЛИ, Дж. Н. (1892). О ходе и соединениях секреторных волокон, снабжающих потовые железы лапок кошки. Журнал физиологии 12, 347-374. I9-2

290

Т. УЭЯМА ЛЭНГЛИ, Дж. Н. и ХАШИМОТО, М. (1917). На шве отдельных нервных пучков в стволе нерва и на внутренних нервных сплетениях. Журнал физиологии 51, 318-346. МАККИНЛИ, Дж. К. (1921). Внутреннее сплетение пучков и волокон седалищного нерва. Архив неврологии и психиатрии 6, 377-399. МизуНо, М. (1966). Плечевое, поясничное и крестцовое сплетения у совиной обезьяны (Aotes trivirgatus Humboldt, 1811) с особой ссылкой на сравнение с другими приматами. Приматы 7, 449-470. О’КОННЕЛЛ, JEA (1936). Внутреннее сплетение и его значение. Журнал анатомии 70, 468-497. ПАТЕСОН, AM (1887a). Морфология крестцового сплетения у человека.Журнал анатомии и физиологии 21, 407-412. ПАТЕРСОН, А. М. (1887b). Сплетения конечностей млекопитающих. Журнал анатомии и физиологии 21, 611-634. ПАТРСОН, А. М. (1 893–1 894). Происхождение и распространение нервов к нижней конечности. Журнал анатомии и физиологии 28, 84-95, 169-193. PREuschHAFr, H. VON (1962). Die Nerven der Hinterextremitat des Gorilla. Anatomischer Anzeiger 110, 353–374. РАо, Г.С., САЙГАЛ, Р.П. и САН, С. (1972). Соматотопическое расположение двигательных нейронов в спинном мозге буйвола (Bubalus bubalis). B. Пояснично-крестцовое сплетение. Acta anatomica 81, 102-107. РОМАНЕС, GJ (1951). Столбцы двигательных клеток пояснично-крестцового отдела спинного мозга кошки. Журнал сравнительной неврологии 94, 313-358. СЕДДОН, Д. М. (1942). Повреждения периферических нервов. В хирургии современной войны, 2-е изд. (изд. Х. Бейли), том. II, стр. 551-577. Балтимор: Уильямс и Уилкинс. ШЕРНГТОН, CS (1892 г.). Замечания о расположении некоторых двигательных волокон в пояснично-крестцовом сплетении. Журнал анатомии 8, 612-772. ШЕРНГТОН, CS (1893 г.).Опыты по изучению периферического распределения волокон задних корешков некоторых специальных нервов. Философские труды Королевского общества B 184, 641-763. СТОФФЕЛЬ, А. (1913). Neues uber des Wasen der Ischias und neue Wege fur die operative Behandlung des Leidens. Munchener medizinische Wochenschrift 60, 1365-1368. САНДЕРЛЕНД, С. (1945). Внутренняя топография лучевого, срединного и локтевого нервов. Мозг 68, 243299. САНДЕРЛЕНД, С. (1968). Нервы и повреждения нервов, стр. 25-60, 199-212. Лондон: Э. и С. Ливингстон. САНДЕРЛЕНД, С., МАРШАЛЛ, Р. Д. и СУОНИ, В. Е. (1959). Внутренняя топография огибающего мышечно-кожного и запирательного нервов. Мозг 82, 116-129. САНДЕРЛЕНД, С. и РЭЙ, Л.Дж. (1948). Внутренняя топография седалищного нерва и его подколенных отделов у человека. Мозг 71, 242-273. ВИЛЛИГЕР, Э. (1933). Периферическая иннервация, стр. 10-60. Лейпциг.

Соматотопическая фасцикулярная организация седалищного нерва человека, продемонстрированная с помощью МР-нейрографии

Резюме

Цели: Исследовать, может ли седалищный нерв человека иметь постоянную соматотопическую организацию в соответствии с входом проксимального пучка спинномозговых нервов.

Методы: Двенадцати пациентам (55,3 ± 15,5 лет) с подтвержденным поражением корешка спинномозгового нерва L5 или S1 была проведена магнитно-резонансная нейрография пучков седалищного нерва, включая уровни бедра и колена (T2-взвешенная последовательность с насыщением жиром, время повторения /эхо-время 7552/52 миллисекунды, размер вокселя 0,27 × 0,27 × 3,0 мм 3 ). Двадцать здоровых субъектов и 12 дополнительных пациентов с установленным диагнозом периферической полинейропатии служили 2 отдельными контрольными группами, сопоставимыми по возрасту и полу.Двое слепых читателей оценивали пациентов и контрольную группу на предмет наличия отчетливых паттернов поражения. Пространственные карты нормализованного сигнала Т2 были визуализированы после сегментации и корегистрации вокселей седалищного нерва для выявления паттернов поражения пучков.

Результаты: Четкое соматотопическое распределение нервных пучков наблюдалось на срезах по всему ходу седалищного нерва и различалось у пациентов с поражением L5 и S1. Пучки, выходящие из L5, располагались в переднебоковых позициях в поперечном сечении седалищного нерва, в то время как пучки, выходящие из S1, располагались задне-медиально.Визуальная оценка отличала эти соматотопические поражения во всех случаях как от здоровых, так и от контролей с полинейропатией.

Заключение: В пределах седалищного нерва выявлен отчетливый паттерн соматотопии в соответствии с входом проксимального пучка L5 и S1 спинномозговых нервов. Знание соматотопии нервов человека может иметь клинически полезные последствия для диагностики невропатий с помощью изображений.

ГЛОССАРИЙ

MRN=
магнитно-резонансная нейрография;
PNP=
полинейропатия

Соматотопическая организация ЦНС подробно исследована, но мало что известно о внутренней топографии периферических нервов.В классических работах Сандерленда 1 постулируется идея широко распространенного «плексиформного» переплетения пучков внутри данного нерва. Эти результаты поставили под сомнение концепцию индивидуально согласованной соматотопии, то есть воспроизводимой топографической организации пучков периферических нервов. Однако в последующих исследованиях были собраны доказательства высокой степени пространственного сохранения положения нервных пучков на поперечном срезе. 2 В этих преимущественно экспериментальных отчетах исследовались более доступные дистальные отделы периферических нервов ex vivo и было обнаружено последовательное соматотопическое упорядочение пучков в виде «кабеля», что соответствовало пространственно-анатомическому расположению снабжаемых целевых мышц и кожи. области. 2 Может ли топография нерва следовать внутреннему соматотопическому паттерну согласно проксимальным фасцикулярным входам спинномозговых нервов, у людей не изучалось.

Обнаружение парциальных и соматотопически упорядоченных поражений периферических нервов может иметь важное диагностическое значение, как недавно было показано визуализацией проксимальных поражений срединного нерва, изолированных от двигательных пучков, при передней межкостной невропатии. 3 В этой серии мы сообщаем о результатах магнитно-резонансной нейрографии (MRN) in vivo, демонстрирующих с помощью топографии фасцикулярного поражения соматотопию седалищного нерва в соответствии с проксимальным вкладом нервных корешков, происходящих из L5 или S1, и спинномозговых нервов.

МЕТОДЫ

Утверждения стандартного протокола, регистрации и согласия пациентов.

Это обсервационное исследование было одобрено комитетом по этике учреждения (S-057/2009), и от всех участников было получено письменное информированное согласие.

Критерии включения пациентов и контрольные группы.

В исследование были включены девять пациентов с установленным диагнозом радикулопатии L5 или поражением спинномозговых нервов и 3 пациента с установленным диагнозом радикулопатии S1 или поражением спинномозговых нервов.Поскольку нервы могут быть повреждены в любой точке от их выхода из спинного мозга в виде вентральных и дорсальных нервных корешков и корешков, которые затем входят в позвоночные отверстия, образуя спинномозговой нерв, мы здесь объединяем эти различные анатомические сегменты под термином «корешок спинномозгового нерва». ». Аналогичным образом, соответствующие префораминальные, интрафаминальные и постфораминальные очаги поражения далее классифицируются как «радикулопатии» (включая проксимальные поражения спинномозговых нервов), чтобы отличить их от седалищных мононейропатий, возникающих дистальнее образования сплетения.Подтверждение диагноза у пациентов основывалось на сочетании клинических, электрофизиологических и визуализационных данных: парез (степень ≤4 по совету медицинских исследований) в иннервируемых мышцах L5 или S1 4 ; свидетельство миотомной денервации на ЭМГ и исключение полинейропатии крупных волокон (ПНП) ​​на электронейрографии в соответствии со стандартными практическими рекомендациями 5 ; результаты МРТ позвоночника и сплетений, а при травматических повреждениях с переломами и КТ; и паттерны денервации мышц голени, соответствующие поражению корешка спинномозгового нерва L5 или S1 на МРТ. 6

Двадцать здоровых людей того же возраста (10 женщин, 10 мужчин, 50,3 ± 11,6 лет) без симптомов периферической невропатии или факторов риска, таких как диабет, алкоголизм или инфекционные заболевания, служили здоровым контролем для количественного и качественного анализа . Еще 12 пациентов (6 женщин, 6 мужчин, 54,6 ± 14,1 года) с подтвержденным диагнозом ПНП (5× хроническая воспалительная демиелинизирующая ПНП, 2× моноклональная гаммапатия-ассоциированная ПНП, по 1× мультифокальная приобретенная демиелинизирующая сенсорная и моторная нейропатия, мультифокальная моторная нейропатия , наследственная моторная и сенсорная невропатия I, уремическая ПНП, ПНП, связанная с реакцией трансплантата против хозяина), но не типичные симптомы радикулопатии L5 или S1, были включены в качестве второй контрольной группы для качественного анализа.

Протокол MRN.

Пациенты обследовались в отделении нейрорадиологии Университетской больницы Гейдельберга, Германия, в период с мая 2010 г. по июль 2014 г. МРН-исследования на 3Т (Magnetom VERIO; Siemens, Эрланген, Германия) выполнялись с аксиальной Т2-взвешенной жировой прослойкой с высоким разрешением. насыщенные блоки срезов (время повторения/время эха 7552/52 миллисекунды, спектральное насыщение жира, время сбора данных 7:07 минут, матрица 512 × 358, поле зрения 140 мм, размер вокселя 0,27 × 0,27 × 3,0 мм 3 , межсрезовый промежуток 0.3 мм, 45 срезов для каждой пластины) с использованием 8-канальной катушки с фазированной решеткой (Siemens) для охвата седалищного нерва и его ветвей на уровне бедра и колена. Икроножные мышцы сканировали после изменения положения пациента и катушки в той же последовательности. Дополнительная визуализация у всех пациентов охватывала пояснично-крестцовое сплетение от спинномозговых нервов L3 как минимум до седалищной вырезки с помощью 3-мерного турбо-спинового эхо с последовательностью изменения угла поворота (время повторения/время эхо/время инверсии 3800/266/180 миллисекунд, получение время 8:32 мин, матрица 320×320, поле зрения 305 мм, размер вокселя 0. 95 × 0,95 × 1,0 мм 3 , срезы 104) с использованием 2 × 6-канальной гибкой катушки для поверхности тела и 12-канальной матрицы для позвоночника.

Постобработка и анализ изображений.

Поперечные срезы седалищного нерва для каждого пациента были сделаны в репрезентативном положении на 17 см проксимальнее щели коленного сустава. Отделы малоберцового и большеберцового нервов были сегментированы отдельно и выровнены, поскольку они делятся на разных уровнях. Изображения были перевернуты горизонтально слева направо у пациентов с левосторонними симптомами для достижения анатомической сопоставимости.Для создания карт пространственного представления на групповом уровне проводилась межпредметная регистрация изображений с 6 степенями свободы (FMRIB [Oxford Center for Functional Magnetic Resonance Imaging of the Brain] Software Library version 5.0). Нормализация сигнала была достигнута путем расчета соотношения между сигналом Т2 нерва и сигналом Т2 соседней неденервированной мышцы на соответствующем срезе. Затем для пациентов были построены пространственные карты средних нормализованных значений Т2.

Изображения седалищного нерва оценивались для каждого субъекта двумя исследователями (P.B., MP) не были осведомлены о диагнозе в одну из следующих категорий картины поражения: (1) нормальная, (2) картина диссеминированного поражения или (3) картина соматотопического поражения. Если субъект был оценен как имеющий образец соматотопического поражения, он дополнительно был оценен как образец L5 или S1. Для этого использовались только изображения, содержащие седалищный нерв на уровне бедра и колена, поскольку более проксимальные или более дистальные изображения могли бы раскрыть диагноз (например, путем выявления компрессии корешков или паттернов дистальной денервации).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Данные пациента.

Двенадцать пациентов (55,3 ± 15,5 лет) были включены с поражением корешка спинномозгового нерва L5 (9 пациентов) или S1 (3 пациента) (таблица). Диагноз был основан на клинической картине с результатами ЭМГ, а визуализация позвоночника и пояснично-крестцового сплетения дополнительно локализовала поражение во всех случаях в соответствующем корешке L5 или S1 спинномозгового нерва. Впоследствии хирургическое вмешательство было выполнено у 6 пациентов и подтвердило данные визуализации.

Таблица

Клинические данные больных

Соматотопия пространственных структур поражения седалищного нерва.

Во всех случаях радикулопатии L5 распространение поражения вдоль продольного хода пучков седалищного нерва соответствовало отчетливому внутреннему паттерну топографической организации в поперечном сечении нерва (рис. 1). Вентральные и латеральные пучки седалищного нерва демонстрировали патологически повышенный сигнал Т2, в то время как дорсальные пучки были нормальными.

Рис. 1. Соматотопия паттернов поражения L5 и S1 на уровне бедра

(A) Полный массив репрезентативных аксиальных изображений седалищного нерва для каждого пациента на уровне бедра на 17 см проксимальнее щели коленного сустава.Поврежденные пучки седалищного нерва располагаются переднелатерально у пациентов с невропатией L5 и заднемедиально у пациентов с невропатией S1. Изображения перевернуты по горизонтали слева направо у пациентов с левосторонним поражением для получения сопоставимости. Малоберцовый и большеберцовый отделы отделены друг от друга, так как они делятся на разных уровнях межиндивидуально. (B) Пространственная карта с цветовой кодировкой патологически повышенного сигнала Т2, рассчитанная как среднее значение по группе после межсубъектной регистрации изображений с 6 степенями свободы.Обратите внимание, что из-за режима расчета по относительным значениям интенсивности сигнала эта карта служит только для целей визуализации, а не как полностью количественная карта вероятностей.

Во всех случаях радикулопатии S1 распространение поражения вдоль продольного хода пучков седалищного нерва снова имело четкий паттерн топографической организации с преимущественным поражением дорсальных пучков. Поражения L5 и S1 выглядели комплементарными и конгруэнтными друг другу с небольшим пространственным перекрытием.На поперечных срезах седалищного нерва на всем его протяжении до уровня коленного сустава оконтуривали картины поражения (рис. 2).

Рис. 2. Продольный массив различных паттернов поражения седалищного нерва.

Уровень поперечного сечения седалищного нерва у типичных пациентов показан на разных уровнях бедер. Точное пространственное положение определяется в миллиметрах проксимальнее коленного сустава путем перекрестной привязки к локализаторам МРТ. Левые меньшие отделы соответствуют малоберцовому, правые отделы большеберцовому отделу седалищного нерва.Поражения L5 связаны с Т2-взвешенными гиперинтенсивными переднебоковыми пучками; Поражения S1 очевидны в задних пучках по ходу седалищного нерва. У здоровых людей не наблюдается поражения нервов, тогда как полинейропатии (ПНП) ​​(случай мультифокальной моторной нейропатии, показанный выше) имеют короткие, прерывистые рассеянные поражения, по-видимому, случайным образом. Денервация мышц соответствует характеру поражения нервов. При поражениях L5 в основном поражаются разгибательные и малоберцовые отделы, а также задняя большеберцовая и подколенная мышцы.При поражениях S1 в основном поражаются камбаловидная и икроножная мышцы. При диффузной ПНП могут поражаться все мышцы.

На уровне голени картина денервации мышц соответствовала диагнозу поражений L5 и S1 6,7 и соответствовала картине соматотопического поражения седалищного нерва.

Дифференциальная диагностика по образцу.

Распределение соматотопических поражений отличали от нормальных (здоровая контрольная группа) и диссеминированных (контрольная группа PNP) паттернов поражения с помощью качественной визуальной оценки с высокой диагностической точностью и сильным согласием между наблюдателями.Все 12 седалищных нервов с поражением L5 или S1 были правильно оценены обоими исследователями как соматотопические поражения, а все 12 контрольных ПНП правильно как диссеминированная невропатия. Дальнейшее разделение паттернов соматотопических поражений на этиологию поражений L5 и S1 было правильным во всех случаях. Здоровые контроли были правильно оценены как нормальные в 17/20 и 16/20 случаев и ложноположительные в 3/20 и 4/20 как PNP оценщиком 1 и 2 соответственно (общий коэффициент Коэна κ = 0,95), что дало специфичность 82,5. % и чувствительность 100%.

ОБСУЖДЕНИЕ

Здесь мы сообщаем о доказательствах in vivo соматотопической организации седалищного нерва человека в соответствии с его основными проксимальными вкладчиками, корешками спинномозговых нервов L5 и S1. По-видимому, пучки седалищного нерва сохраняют четко организованное пространственное положение на поперечном срезе нерва в зависимости от их отхождения от корешков спинномозговых нервов не только в пределах проксимального ствола нерва, но и до бифуркации седалищного нерва.

Эти находки убедительно подтверждают идею преимущественно «кабельной» структуры периферических нервов.Предыдущие исследования внутреннего расположения седалищного нерва были проведены с большим количеством анатомических деталей и раскрыли соматотопию седалищного нерва в отношении дистальных целей иннервации. 8,–,10 Насколько нам известно, наше исследование является первым, подтвердившим существование воспроизводимой соматотопии в периферических нервах человека in vivo и в зависимости от их проксимального входа. Единственное доступное экспериментальное исследование на животных, изучающее эту идею, с вскрытием трупа собак после выборочной перерезки спинного нерва, обнаружило продольно сохраненную топографию зависимого от спинного нерва расположения внутри седалищного нерва. 11 Наши данные, полученные in vivo у пациентов, полностью согласуются с этим предыдущим исследованием на животных и демонстрируют концепцию «корешковой» соматотопии периферических нервов в нейроанатомии человека.

Знание соматотопии седалищного нерва и визуализации выборочных фасцикулярных поражений может иметь клиническое значение в ряде различных ситуаций. 3 Дифференциация радикулопатий от воспалительных или метаболических седалищных невропатий является часто встречающейся клинической ситуацией.Хотя экспертные электродиагностические исследования чаще всего приводят к правильному диагнозу при распространенных радикулопатиях, исследования с игольчатыми электродами по-прежнему зависят от соблюдения пациентом требований и зависимости от времени исследований с игольчатыми электродами, которые со временем могут частично нормализоваться. 5 Кроме того, частичное поражение корешков спинномозговых нервов, включающее, например, только двигательные или только чувствительные пучки, а также межиндивидуальные различия в дерматомном и миотомальном расположении являются явлениями, которые могут усложнить клиническую и электрофизиологическую оценку. 12,–,14 Аномалии иннервации и чисто демиелинизирующие поражения, не приводящие к валлеровской дегенерации, или чисто чувствительные нарушения без признаков ЭМГ также могут представлять диагностические трудности. Последние 2 сценария вызывают только изменения в соматосенсорных вызванных потенциалах или зубцах F, которые имеют ограниченное топодиагностическое разрешение. Во всех этих ситуациях обнаружение соматотопического поражения седалищного нерва на уровне бедра может дать дополнительную диагностическую достоверность. Будущие исследования должны будут точно определить, при каких клинических обстоятельствах дополнительный MRN обеспечивает дополнительную ценность.

Текущее исследование имеет ограничения. Небольшое количество пациентов еще не позволяет полностью обобщить внешне нашу соматотопическую карту седалищного нерва. Это особенно верно для малоберцовой части седалищного нерва, которая в наших случаях показывает только незначительные повреждения, но, как известно, несет пучки, отходящие от спинномозгового нерва S1. Более того, мы признаем, что не можем исключить некоторую степень смешения проксимальных нервных волокон. Тем не менее, потенциальное плексиформное смешение, по-видимому, ограничено до такой степени, что заметные поражения Т2 на МРТ кажутся ограниченными регионарно, так что соматотопическое распределение сохраняется.Экспериментальные исследования показали, что дегенерация нерва при проксимальных поражениях приводит к дистальному усилению нервного Т2-сигнала. 15 Появление изменений сигнала T2 в дистальных сегментах нерва после проксимальных поражений, вероятно, зависит от тяжести поражения и времени. Тяжелые проксимальные поражения могут появиться в течение нескольких дней. 15 Менее серьезное повреждение, которое труднее смоделировать экспериментально, может занять месяцы, прежде чем оно станет видимым. Будущие исследования должны будут изучить это время и зависимость от стимула появления дистального поражения Т2 от проксимального повреждения.

Соматотопическая организация пучков внутри седалищного нерва человека в соответствии с его проксимальным входом от корешков спинномозговых нервов L5 и S1 продемонстрирована здесь in vivo с помощью MRN. Эти поражения можно легко отличить от здоровых субъектов и PNP. Таким образом, эта работа поддерживает надежную соматотопическую организацию стволов периферических нервов в соответствии с проксимальным корешковым входом с клинически значимыми диагностическими последствиями для локализации поражения в периферической нервной системе.

ВКЛАД АВТОРОВ

Филипп Баумер: план исследования, сбор данных, анализ и интерпретация данных, составление/редактирование рукописи по содержанию.Маркус Вейлер: сбор данных, анализ и интерпретация данных, составление/редактирование рукописи по содержанию. Мартин Бендзус: дизайн исследования, составление/редактирование рукописи на предмет содержания, руководство исследованием. Мирко Фам: дизайн исследования, сбор данных, анализ или интерпретация данных, составление/редактирование рукописи по содержанию.

ФИНАНСИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

П.Б. был поддержан постдокторской стипендией медицинского факультета Гейдельбергского университета. член парламента была поддержана мемориальной стипендией Фонда Эльзе-Кренер-Фрезениус и грантом Европейской программы EFSD/JDRF/Novo Nordisk по исследованию диабета 1 типа.

РАСКРЫТИЕ

Авторы не сообщают о раскрытии информации, относящейся к рукописи. Перейдите на сайт Neurology.org для получения полной информации.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы благодарят Энни Ся за иллюстрацию на рисунке 2. Информация о финансировании и раскрытие информации, которые авторы считают уместными, приводятся в конце статьи. Плата за обработку статьи была оплачена отделением нейрорадиологии университетской больницы Гейдельберга.

  • Поступила в редакцию 29 ноября 2014 г.
  • Принята в окончательной форме 15 января 2015 г.
  • — Некоммерческая лицензия No Derivative 3.0, которая разрешает загрузку и совместное использование работы при условии правильного цитирования. Работа не может быть каким-либо образом изменена или использована в коммерческих целях.

    Соматический седалищный нерв — Noigroup

    Продолжая серию историй из нейроанатомии…

     

    Клиницистам известно, что постоянную боль, возникающую вокруг седалищного бугра и подъягодичного пространства, иногда бывает сложно устранить.Здесь также присутствует фактор страха — спортсмен, размышляющий о том, собирается ли его бедро сломаться, и те, кто гуглят «синдром грушевидной мышцы», найдут множество методов лечения, предлагаемых для чего-то не до конца понятого.

    На протяжении многих лет я швырял все мануальные тесты, известные в мануальной терапии, в задницу (или задницу для наших американских друзей), пытаясь найти местных виновников, хотя в последние годы введение центральной сенсибилизации в рассуждения уменьшило потребность для беспощадных испытаний.

    В недавней статье Bäumer et al.(2015) вдохновили мою книгу по запоминанию клинических паттернов. Я заметил, что при наличии болей в области ягодиц, которые могут быть мало заметны при подъеме прямой ноги, если вы делаете это с инверсией подошвенного сгибания голеностопного сустава (т. Однако у одного и того же человека, если вы выполняете SLR с тыльным сгибанием/эверсией голеностопного сустава (т. е. с нагрузкой на большеберцовые отделы), все выглядит нормально. И наоборот – SLR, нагруженный большеберцовым отделом, может воспроизвести боль в области ягодиц, но не SLR, нагруженный малоберцовым отделом.

    При сгибании бедра добавление разгибания в колене после тыльного сгибания/выворота голеностопного сустава, вероятно, будет иметь другой эффект на седалищный нерв, чем после подошвенного сгибания/инверсии

     

    Баумер и др. (2015) в статье приводятся доказательства in vivo отчетливого соматического паттерна в седалищном нерве. Другими словами, нервные пучки от корешков L5 и S1 в нерве находились раздельно. Хотя нервные волокна немного переплетаются, топография нерва больше похожа на кабель, чем на смешанную плексиформную структуру.Пучки L5 располагаются более передне-латерально внутри нерва, а S1 — позади-медиально (см. изображение ниже). Так что нерв больше похож на оболочку вокруг отдельных пучков (пучков). Не все так перекручено внутри нерва, как многие из нас могли подумать.

     

     

    Итак, что мы можем сделать из этих наблюдений и экспериментальных данных:

    • В случае боли в ягодицах, особенно при намеках на нейрогенное поражение, целесообразно провести тесты через обе ветви седалищного нерва — попробовать DF/эверсию и PF/инверсию в SLR
    • Патология, приводящая к разряду среднего аксона, может исходить из одного отдела, а не из другого
    • Разделы/связки могут перемещаться относительно друг друга. Возможно, кровотечение или воспаление седалищного влагалища могут препятствовать этому движению.
    • , возможно, вы можете выполнить межпучковую мобилизацию седалищного нерва (звучит сексуально, а?). Я думал, что именно это я и делал с одним из своих пациентов. При сгибании бедра работайте над разгибанием колена в подошвенном сгибании/инверсии, а затем в дорсифлексии/эверсии (как на изображении выше).

     

    Удачной мобилизации, поделитесь своими мыслями.

    – Дэвид

     

    БРИСБЕН 25–27 АВГУСТА EP+GMI (ПРОДАНО)
    НЬЮКАСЛ 8–10 СЕНТЯБРЯ EP+GMI
    СИДНЕЙ 3–5 НОЯБРЯ EP+GMI
    МЕЛЬБУРН 18-19 НОЯБРЯ БОЛЬ ПЛАСТИКА И РЕАБИЛИТАЦИЯ

    Извлечение морфометрической информации из седалищного нерва крысы с помощью оптической когерентной томографии

    7 IEBEAX 0018-9294 Академия Google

    6.

    М. А. Шифер, Р. Дж. Триоло и Д. Дж. Тайлер, «Модель избирательной активации бедренного нерва с помощью плоского интерфейсного нервного электрода для нейропротеза нижней конечности». IEEE транс.Нейронная система. Реабилит. англ., 16 (2), 195 –204 (2008). https://doi.org/10.1109/TNSRE.2008.918425 Академия Google

    7.

    S. Sunderland and F. Walshe, Nerves and Nerve Injuries, Williams and Wilkins Co., Baltimore (1968). Google ученый

    10. 

    Б. Лейтон и А. Састри, «Механическая модель распределения нагрузки коллагеновых фибрилл в периферических нервах диабетических и недиабетических крыс». Дж. Биомех. англ., 126 (6), 803 –814 (2004).https://doi.org/10.1115/1.1824118 JBENDY 0148-0731 Академия Google

    13. 

    М. Арон и др., «Второй приз: предварительный опыт использования системы оптической когерентной томографии Niris™ во время лапароскопической и роботизированной простатэктомии», Дж. Эндоурол., 21 год (8), 814 –818 (2007). https://doi.org/10.1089/end.2006.9938 Академия Google

    14.

    Ю. Юн и др., «Визуализация простатических нервов с помощью поляризационно-чувствительной оптической когерентной томографии». в 11-й конф.по лазерам и электрооптике Тихоокеанского региона (CLEO-PR), (2016). Google ученый

    16. 

    C. A. Chlebicki et al., «Предварительное исследование использования оптической когерентной томографии высокого разрешения для мониторинга повреждения и восстановления седалищного нерва крысы», Лазеры Surg. Мед., 42 (4), 306 –312 (2010). https://doi.org/10.1002/lsm.v42:4 LSMEDI 0196-8092 Академия Google

    19. 

    А. Картакуллис, Э. Бузи и К. Питрис, «Анализ изображений оптической когерентной томографии на основе размера рассеивателя с использованием методов спектральной оценки», Опц.Экспресс, 18 (9), 9181 –9191 (2010). https://doi.org/10.1364/OE.18.009181 OPEXFF 1094-4087 Академия Google

    20. 

    Э. Буси, А. Картакуллис и К. Питрис, «Спектральный анализ для оценки рассеивателя в изображениях оптической когерентной томографии», в итоговой программе и сборнике тезисов — 9th Int. конф. по информационным технологиям и приложениям в биомедицине, (2009). Google ученый

    21. 

    М. Кассинопулос и др., «Корреляция производной как надежной оценки размера рассеивателя в оптической когерентной томографии (ОКТ)», Биомед.Опц. Экспресс, 8 (3), 1598 г. –1606 (2017). https://doi.org/10.1364/BOE.8.001598 BOEICL 2156-7085 Google Scholar

    23.

    Дж. Хоуп и др., «Извлечение морфометрической информации из седалищного нерва крысы с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ) — обзор и сравнение методов». в Австралийско-Новозеландской конференции. по оптике (ANZCOP), (2017). Google ученый

    24. 

    М. Кассинопулос и К. Питрис, «Разработка новой, надежной и точной спектроскопической метрики для оценки размера рассеивателя на изображениях оптической когерентной томографии (ОКТ)», проц.SPIE, 9697 96971V (2016). https://doi.org/10.1117/12.2214112 PSISDG 0277-786X Академия Google

    26. 

    М. Гудвин и др., «Поляризационно-чувствительная оптическая когерентная томография как метод количественной оценки дегенерации хряща на модели крупного рогатого скота». в Европейской конф. по биомедицинской оптике, EW3A.36 (2017). Google ученый

    27. 

    Б. Брауэр и др., «Простой и недорогой свипирующий источник большого радиуса действия для применения в оптической когерентной томографии», в SPIE-BIOS, (2015).Google ученый

    28. 

    J. B. Arous et al., «Визуализация одиночных миелиновых волокон у живых грызунов без маркировки с помощью глубокой оптической когерентной микроскопии», Дж. Биомед. Опт., 16 (11), 116012 (2011). https://doi.org/10.1117/1.3650770 JBOPFO 1083-3668 Google Scholar

    31. 

    К. Метцлер, «Функции MATLAB для рассеяния и поглощения Ми, версия 2», 1 –24 (2002). Google ученый

    32. 

    К. Метцлер, «Функции MATLAB для рассеяния и поглощения Ми», (2002).Google ученый

    Биография

    Джеймс Хоуп является докторантом Оклендского университета, где он получил степень бакалавра (с отличием), а затем степень MEngSt в области медицинских устройств и технологий с отличием. Его исследовательские интересы включают нейропротезирование, ортопедию и интеллектуальные материалы.

    Бастиан Бройер получил докторскую степень по физике в Оклендском университете. Его докторская диссертация «Развитие источника и измерения дисперсии в оптической когерентной томографии» включала разработку двухдиапазонных систем ОКТ для измерения и характеристики дисперсии во внутриглазной жидкости.

    Сатья Амирапу — гистолог факультета и научный сотрудник медицинской лаборатории Оклендского университета. Она имеет опыт работы в области гистотехнологии, гистологии и гистопатологии более 30 лет.

    Эндрю Макдэйд — старший преподаватель Оклендского университета. Он получил степень бакалавра искусств с отличием и докторскую степень в Оклендском университете в 2008 и 2012 годах соответственно. Он междисциплинарный исследователь с опытом работы в области мехатроники, интеллектуальных материалов и систем управления.Его основные научные интересы связаны с разработкой интеллектуальных медицинских робототехнических устройств для людей, перенесших травмы, инсульт или имеющих инвалидность.

    Фредерик Ванхолсбек — старший преподаватель и глава группы биофотоники Оклендского университета, а также главный исследователь Центра фотонных и квантовых технологий Додда Уоллса. Ее исследования сосредоточены на полностью оптоволоконном спектроскопическом оптическом зонде (или оптроде) в режиме реального времени, медицинских приложениях ОКТ-изображений и нелинейных изображениях.

    1.

    Введение

    В области нейропротезирования эффективность нервных манжет для записи и стимуляции биоэлектрических сигналов может быть улучшена с использованием физиологически точных моделей объемных проводников нервов. 1 , 2 Морфометрические детали, необходимые для таких моделей, включают размер, количество и расположение пучков, толщину слоев ультраструктурной ткани эпиневрия и периневрия, а также пространственные вариации распределения диаметра волокон.Обычно используются упрощенные морфометрические детали, например, в Refs. 23. 4; однако результаты не могут быть перенесены на пациентов из-за специфической морфологии тканей пациента. Другой подход заключается в использовании деструктивных методов визуализации, таких как световая микроскопия, для получения гистологических изображений поперечного сечения нерва с микрометровым разрешением в одном месте, а затем их экструзии по длине, например, в Refs. 5 и 6; однако это не объясняет изменение длины морфологии ткани, вызванное бифуркацией пучка. 7 Магнитно-резонансная томография (МРТ) с контрастным веществом гадолиний-DTPA (диэтилентриаминпентауксусная кислота), неразрушающий метод визуализации, использовался для визуализации размера, количества и расположения пучков в извлеченной нервной ткани с помощью размер вокселя 30×30×250  мкм3, 1 , что является многообещающим, особенно если воспроизвести измерения in vivo . Для индивидуальной и физиологически точной модели пациента требуется неразрушающий метод объемной визуализации с разрешением в несколько мкм.

    Структура периферических нервов состоит из одного или нескольких пучков, связанных между собой тканью эпиневрия толщиной 10 мкм. 8 У человека срединный нерв имеет диаметр несколько мм и может содержать 10 или более пучков в локтевом суставе, каждый из которых имеет размер от 0,12 до 2   мм2, 9 , в то время как, для сравнения, седалищный нерв крысы примерно 1 мм в поперечнике и может содержать от 3 до 4 пучков размером от 0,05 до 1  мм2. Каждый пучок содержит несколько тысяч нервных волокон, связанных между собой тканью эндоневрия и окруженных слоем ткани периневрия толщиной в несколько мкм. 10 Нервные волокна представляют собой длинные цилиндры диаметром от 1 до 22 мкм, неоднородно распределенные внутри пучков; 9 они также сильно выровнены, плотно упакованы и обычно покрыты богатым липидами миелином из окружающих шванновских клеток. Порядки размеров изучаемых нервов помещают оптическую когерентную томографию (ОКТ), неразрушающий метод визуализации, а также потенциальное средство для получения морфометрических деталей без повреждения нерва.

    Качественные октябрьские методы различения нейронных тканей от окружающих тканей, 11 14 14 , идентификация различных слоев нервной ткани, 11 13 , 15 , 16 , 16 анализ уровней миелинизации 17 не дает ни количественных значений, ни уровней достоверности. С другой стороны, количественные методы ОКТ, такие как анализ оптических свойств с разрешением по глубине 18 и статистический анализ спектров 19 , 20 обеспечивают количественные значения для морфометрии нервной ткани, но не были подтверждены.Другие количественные методы ОКТ, такие как анализ спектров рассеяния Ми 21 и свойств оптического рассеяния 22 , использовались для классификации тканей, но еще не применялись к периферическим нервам. Следовательно, существует необходимость оценить и подтвердить эффективность методов ОКТ при визуализации периферических нервов, что основано на предварительной работе, описанной в Ref. 23.

    В этой статье мы представляем результаты трех методов количественного анализа сигналов ОКТ, которые мы определили в литературе и воспроизвели с некоторыми улучшениями на изображениях седалищного нерва крысы, полученных с помощью системы ОКТ с качающимся источником (SS-OCT).Из трех методов ОКТ — среднего профиля с разрешением по глубине (ADRP), авторегрессионной спектральной оценки (AR-SE) и корреляции производной спектральной оценки (CoD-SE) — первый был выбран для текущего исследования, поскольку он был разработан специально для оценки толщины наружного слоя эпиневрия. Идентификация и количественная оценка внутренних слоев ткани эпиневрия позволит определить размер, количество и расположение пучков. Последние два метода, AR-SE и CoD-SE, были разработаны для приложений оценки размера рассеяния и выбраны для текущего исследования из-за их потенциала для оценки пространственных изменений в распределении диаметра волокна. С каждым методом мы решаем две задачи: (1) извлекаем толщину слоя эпиневрия и (2) различаем жировую ткань. В дополнение к этому, для двух методов, основанных на оценке размера разброса, мы пытаемся решить третью задачу. (3) Оценка распределения диаметра нервных волокон внутри пучков. Мы сравниваем наши результаты с гистологическим анализом, выполненным на изображениях световой микроскопии, шаг, который отсутствует в исходном отчете о методах ОКТ. 18 21 , 24 При воспроизведении каждого метода параметры выбирались с использованием непредвзятых методов или иным образом отмечались как предвзятые, чтобы обеспечить справедливое сравнение и практическое применение.Мы демонстрируем применение двух методов оценки размера рассеивателя, используя их для оценки комбинированной толщины ткани эпиневрия и периневрия, а также для дифференциации жировой ткани от нервной ткани. Результаты помогают установить возможности и ограничения современных методов ОКТ, а также потенциал методов оценки диаметра рассеивателя на основе ОКТ при извлечении морфометрических деталей из периферических нервов и демонстрируют ОКТ как дополнительный инструмент для разработки моделей нервов для конкретного пациента для повышения производительности. нейропротезирования.

    2.

    Материалы и методы

    2.1.

    Подготовка тканей и обращение с ними

    Процедуры для животных были одобрены Консультативным комитетом по этике животных Оклендского университета. Все образцы животных представляли собой крысы породы Вистар и самцов. Эвтаназию проводили, сначала анестезируя изофлураном, а затем выполняя смещение шейки матки. В общей сложности было эксплантировано три образца нервной ткани, каждый из которых распространялся на всю длину седалищного нерва и, дистальнее бифуркации, на максимально возможное количество большеберцовой и малоберцовой ветвей.Затем образцы хранили в 0,01 М фосфатно-буферном растворе (PBS) при 4°C в течение трех дней перед транспортировкой и визуализацией с помощью ОКТ. Физиологический рН и осмолярность PBS обеспечивали сохранение клеточных и ультраструктурных особенностей образца. Несколько точек вдоль каждого образца ткани были выбраны случайным образом и отмечены красителем для маркировки Дэвидсона и 1% пикриновой кислотой, и эти точки были визуализированы с помощью ОКТ. Визуализация Ex vivo позволяла визуализировать любое расположение нерва, манипулируя нервом вместо падающего светового луча, что потребовало бы значительных модификаций системы ОКТ.В этом исследовании мы представляем результаты и изображения из одной точки из седалищного отдела двух нервов и одной точки из большеберцового отдела одного нерва.

    Во время ОКТ образцы ткани подвешивали в двух точках на расстоянии 20 мм друг от друга по длине. Провисание образца ткани использовалось как визуальный признак того, что образец ткани не был механически растянут. Четыре ОКТ-изображения со смещением 90 градусов были получены для окрашенных точек в подвесной секции. Между захватами изображений 0.01 М раствор, забуференный фосфатом, наносили на наружную часть нерва с помощью шприца, чтобы избежать высыхания ткани. После визуализации образцы тканей возвращали в раствор с фосфатным буфером и доставляли в отделение анатомии и медицинской визуализации Оклендского университета для гистологического анализа с использованием световой микроскопии.

    Погрешность, вызванная тепловым расширением, вызванная изменением температуры образца во время визуализации в диапазоне от 4°C до 20°C, должна составлять <0,5% при использовании коэффициента теплового расширения воды.Ошибка, вызванная растяжением из-за подвешивания образцов ткани во время визуализации ОКТ, составляет <0,05% при использовании коэффициента Пуассона и модуля Юнга 0,37 и 41 МПа соответственно. 25

    2.2.

    Образцы микросфер

    В этом исследовании использовались три образца микросфер (Spherotech Inc.) с концентрацией и средним диаметром +/-1  стандартным отклонением: (1) 5% вес/объем, 3,8+/-0,25  мкм; (2) 5% мас./об., 5,33+/-0,25  мкм; и (3) 2,5% вес/объем 8,49+/-0,25  мкм. Стандартные отклонения их соответствующих распределений по размерам были рассчитаны с использованием данных измерений, предоставленных поставщиком вместе с образцами.Для каждого образца флакон, содержащий микросферы в растворе, энергично встряхивали для обеспечения гомогенности раствора перед тем, как 1 мл образца извлекали и переносили с помощью пипетки в отдельный контейнер под системой ОКТ и немедленно визуализировали.

    2.3.

    Получение и обработка изображений оптической когерентной томографии

    Система ОКТ имеет свипирующий источник с центром на 1310 нм и полосой пропускания 80 нм (3 дБ). Система имеет осевое разрешение 12,5 мкм, поперечное разрешение 20 мкм, а падение на 6 дБ в воздухе составляет более 12 мм.Более подробную информацию о системе OCT можно найти в Refs. 26 и 27.

    Направление B-скана было перпендикулярно длине образцов нервной ткани, охватывало физическое расстояние 5 мм и содержало 714 A-сканов. B-сканы были сохранены из пользовательского интерфейса LABVIEW ® в текстовые файлы, а затем обработаны индивидуально с помощью MATLAB ® 2015b с использованием методов анализа сигналов, описанных ниже.

    Для определения расстояния при расчете толщины эпиневрия необходимо было использовать средний показатель преломления для всего ОКТ-изображения; здесь мы использовали показатель преломления n=1.40, что является средним значением для миелина (1,455) 28 и бычьего сухожилия, коллагеновой соединительной ткани (1,353). 29 Осевое расстояние на пиксель, составляющее 10  мкм в воздухе, таким образом, составляло 7,1  мкм в нервных тканях при всех последующих расчетах толщины эпиневрия.

    2.4.

    Гистологический анализ с помощью световой микроскопии

    Гистологию с помощью световой микроскопии выполняли в одном месте на каждом из образцов ткани, см. рис. 1. Образцы тканей сохраняли в 10% нейтральном забуференном формалине в течение 24 часов, а затем в 70% этаноле до для заливки в парафин.С помощью микротома получали срезы ткани толщиной 10 мкм, затем с помощью гемотоксилина и эозина окрашивали богатые коллагеном эпиневрий, периневрий и эндоневрий в розовый цвет. Богатый липидами миелин окрашивали Luxol Fast Blue. Изображения получали на световом микроскопе Leica DM500 при 4-кратном, 10-кратном и 40-кратном увеличении. Равномерную усадку в размере 10%, полученную в процессе подготовки, учитывали путем умножения всех значений, извлеченных из гистологии, на коэффициент 1,1.

    Рис.1

    Кривая ADRP, полученная путем усреднения пяти соседних А-сканов из сглаженного изображения ОКТ и линейной аппроксимации, рассчитанной для диапазона глубины пикселя от 15 до 50 пикселей (а), где глубина пикселя, равная 0, — это поверхность. Остатки, рассчитанные по рис. 1 (а), и пороговая линия, используемая для определения внутренней границы эпиневрия (б).

    Толщину тканей эпиневрия определяли по изображениям, полученным при 4-кратном увеличении. На каждом изображении через слои ткани была проведена линия, перпендикулярная внешней поверхности ткани, в 20 точках, приблизительно равноудаленных от границ пучка.Затем вручную измеряли толщину ткани по этим линиям. Погрешность, вносимая процедурой измерения, оценивалась в +/-1  мкм.

    Распределение диаметра волокон было рассчитано в областях изображения образца ткани, которые были визуально идентифицированы как содержащие несколько артефактов от подготовки образца. Сетка из квадратов размером 100 мкм была наложена на интересующую область на изображениях с 40-кратным увеличением, и для каждого квадрата сетки было рассчитано распределение диаметра волокна. Волокна обычно имели форму эллипса; поэтому для расчета диаметра круга с эквивалентной площадью использовались большая и малая оси.Оценки диаметра содержали погрешность ∼+/−1  мкм. Кроме того, используемый метод не мог идентифицировать волокна диаметром <3  мкм из-за очень тонкой или отсутствующей в случае немиелинизированных волокон миелиновой оболочки.

    2.5.

    Метод профиля с разрешением по средней глубине

    Два метода определения границы пучка, один с использованием структурных данных, а другой с использованием данных о фазовой задержке, представлены в Ref. 18. Оба метода применяются к ADRP средних 50% А-сканов образца ткани.ADRP генерируется путем сначала обрезки пикселей за пределами образца ткани, затем выравнивания оставшихся пикселей таким образом, чтобы каждая строка в столбцах данных (А-скан) соответствовала одной и той же осевой глубине в образце ткани, и, наконец, усреднении значений по каждый ряд. Чтобы оценить границу пучка с более высоким латеральным разрешением, мы реализовали ADRP для окон, содержащих пять А-сканов, которые сканировались латерально по образцу с шагом в один пиксель.

    Техника структурных данных ADRP предполагает, что анатомия внутрипучкового объема будет обеспечивать равномерную скорость затухания сигнала ОКТ. 18 Чтобы идентифицировать границу пучка, метод структурных данных ADRP строит отношение сигнал-шум (SNR) ADRP в логарифмическом масштабе в зависимости от глубины, а затем подгоняет линейный наклон к равномерно затухающей области кривой. , Рис. 1. Абсолютная разница между линейной аппроксимацией и кривой ADRP формирует остаточную кривую SNR. Затем вычисляется пороговое значение как среднее плюс 2 стандартных отклонения от линейной части кривой остаточного ОСШ. Граница пучка идентифицируется пересечением порогового значения и кривой, граничащей с областью равномерного затухания.В нашей реализации метода скользящего окна с пятью А-сканами мы подгоняем линейный наклон к данным в диапазоне глубин от 15 до 50 пикселей во всех окнах ADRP, рис. 1. Начальное значение 15 пикселей коррелирует с глубиной 113 пикселей. мкм, что выходит за пределы типичных значений толщины эпиневрия, полученных при гистологическом анализе, и, следовательно, маловероятно, что он включает ткань эпиневрия.

    Мы рассчитали SNR на каждой глубине, используя SNR=20 log(I/σ), где I — интенсивность сигнала на этой глубине, а σ — стандартное отклонение шума.Чтобы найти σ, мы определили стандартные отклонения пяти А-сканов, ближайших к одному концу В-скана и, таким образом, известных, что они не содержат никаких отражателей в интересующем диапазоне глубин, а затем вычислили среднее значение этих стандартных отклонений.

    Для идентификации жировой ткани мы рассчитали пороговое значение по всей части остаточной кривой SNR, а не только по линейной части, что увеличивает пороговое значение. В областях с эпиневрием кривая остаточного ОСШ в равномерно затухающей области была ниже порога, а начальные пики кривой остаточного ОСШ, связанные с эпиневрием, были выше порога.Наоборот, в областях с жировой тканью, которые содержали несколько пиков и не имели равномерно затухающей области, кривая остаточного SNR колебалась вокруг порога.

    В методе замедления фазы ADRP линейный наклон аппроксимируется к восходящей части графика зависимости замедления фазы от глубины, что происходит из-за двойного лучепреломления миелина. Остатки, порог и граница пучка затем рассчитываются так же, как метод ADRP-структурных данных. Мы не использовали технику фазовой задержки ADRP ни на каких образцах тканей, поскольку наша система не была чувствительна к поляризации.

    2.6.

    Метод авторегрессионной спектральной оценки

    Диапазон диаметров нервных волокон помещает их в режим рассеяния Ми, который генерирует спектральные модификации, зависящие от диаметра. Техника AR-SE для оценки диаметра рассеивателя, которая статистически анализирует спектральный состав обратно рассеянного света, была первоначально представлена ​​в [11]. 30, а затем применили к биологическим образцам, включая седалищный нерв кролика, в Refs. 19 и 20. Этот метод предполагает линейную зависимость между диаметром рассеивателя d˜ и собственными векторами, полученными с помощью анализа главных компонент (PCA) спектральной плотности мощности Pxx˜, полученной с использованием метода Бурга, так что Pxx˜A˜=d˜, где A˜ — это матрица коэффициентов, которая заполняется с использованием выборок известного диаметра, также называемых «тренировочными данными».

    Для получения обучающих данных мы использовали три образца микросфер, описанных выше (раздел 2.2). Окно размером 50 × 10   пикселей (осевое × поперечное) было растрировано по половине изображения ОКТ с шагом 25 и 1 пиксель соответственно. Данные были усреднены по ряду для подавления шума и нормализованы для уменьшения отклонений от затухания по глубине. Затухание коэффициентов авторегрессионного отражения к нулю определяло порядок авторегрессии, используемый при расчете спектральной плотности мощности. Целевая дисперсия 99.99% определили количество компонентов для извлечения из взвешенных PCA данных спектральной плотности мощности. Оставшаяся половина каждого ОКТ-изображения микросфер использовалась для получения оценок диаметра.

    При применении метода AR-SE к данным ОКТ из образцов тканей большие размеры окна уменьшают шум, но потенциально удаляют больше целевых деталей, таких как граница пучка и локализованные изменения в распределении диаметра волокон. Кроме того, максимальный порядок авторегрессии, который может быть применен, на единицу меньше числа точек данных, т. е.е., осевой размер окна. Размер окна 10×10  пикселей, сканируемых с шагом в 1 пиксель, был выбран, поскольку он обеспечивает хороший баланс между шумоподавлением и достаточным разрешением. На каждом этапе порядок использования авторегрессии определялся путем анализа коэффициентов авторегрессионного отражения, при этом в качестве порогового критерия использовалось падение величины ниже +/-0,2. В качестве альтернативы, когда спад коэффициентов авторегрессионного отражения к нулю не был четко идентифицирован, был выбран порядок авторегрессии 3, поскольку это значение было обычным для образцов тканей и было обнаружено, что оно минимизирует шум в растворе.

    В обработанных ОКТ-изображениях каждый поперечный пиксель и пиксель глубины содержал оценку диаметра волокна. Интересующая область была выбрана из обработанных ОКТ-изображений, которые начинались достаточно ниже поверхности, чтобы относиться к внутрипучковому объему, и оценки диаметра во всех пикселях в пределах области формировали образец для анализа распределения диаметра волокон.

    2.7.

    Корреляция метода производной спектральной оценки

    Метод CoD-SE первоначально был представлен в Ref.24, а затем снова с дополнительными этапами обработки сигнала в Ref. 21. В этом методе используется теория Ми для создания спектров сферических рассеивателей перед получением производной, а затем автокорреляцией для получения CoD. Ширина полосы CoD рассчитывается как первый минимум, т. е. минимум с наименьшим значением запаздывания, в CoD спектров. Кривая соответствует графику теоретической зависимости между диаметром рассеивателя и пропускной способностью CoD. В данных ОКТ спектры получают с помощью преобразования Фурье с окном Гаусса.Чтобы уменьшить шум, спектры фильтруются низкими частотами, а края удаляются. Дифференцирование по соседнему значению с последующей автокорреляцией дает CoD. CoD-SE очень чувствителен к поперечному положению окна относительно рассеивателя и к осевому размеру окна. Чтобы решить первую проблему, вводится порог интенсивности на 5 дБ выше уровня шума, и всем трем боковым позициям назначается самая высокая интенсивность из трех соседних окон. Чтобы решить последнюю проблему, осевой размер окна, который используется для получения выборочных спектров, выбирается таким образом, чтобы минимизировать стандартное отклонение результирующих оценок диаметра рассеивателя.

    Мы добавили дополнительный шаг в конец исходного метода, описанного в предыдущем абзаце, чтобы улучшить оценки диаметра рассеивателя, полученные из наших образцов микросфер: осевой размер окна был выбран для минимизации «нормализованного» стандартного отклонения диаметра рассеивателя. оценка, рассчитанная как стандартное отклонение, деленное на соответствующее среднее значение.

    Алгоритм CoD-SE был протестирован на трех образцах микросфер с той же концентрацией и средним диаметром, что и в экспериментах AR-SE, см. разд.2.5. Мы создали теоретическую кривую, используя функции MATLAB теории Ми, представленные в работах. 31 и 32 и показатели преломления воды и полистирола 33 (nвода=1,3225+0,001i и npoly=1,59+0,0025i). Затем мы подогнали экспоненциальную функцию вида fCoD=dAeB, где fCoD — ширина полосы CoD, d — диаметр, а A и B — константы, определяющие кривую, так как это обеспечило отличное соответствие в диапазоне диаметров от 3 до 16   мкм. . Не было выявлено несмещенных методов для выбора (1) стандартного отклонения окна Гаусса в преобразовании Фурье и (2) степени обрезки краев спектров для удаления шума.Стандартное отклонение окна Гаусса, равное половине размера окна, и обрезка 3,9 нм (100/4096 точек) с каждого конца спектрального диапазона были выбраны путем проб и ошибок с использованием образцов микросфер. Оценки диаметра были произведены для каждого пикселя изображения с использованием 13 различных осевых размеров окна от 3 до 15 пикселей, все с поперечным размером 1 пиксель, отсканированные с шагом в 1 пиксель. На каждом шаге и для каждого размера окна частота среза фильтра Баттерворта (второй порядок, нулевая фаза, фильтр нижних частот) выбиралась с использованием метода Винтера с результирующими значениями в диапазоне 0.225+/-0,004  π.рад/образец (0,899+/-0,016  нм-1).

    Для образцов тканей мы не смогли найти значение показателя преломления эндоневрия или его близкого родственника эпиневрия. Вместо этого мы использовали бычье сухожилие, которое, как и эндоневрий, представляет собой богатую коллагеном соединительную ткань. Поэтому мы построили теоретическую кривую ширины полосы CoD, используя показатели преломления миелина (nmyelin=1,455 28 ) и бычьего сухожилия (ntendon=1,353 29 ), к которым мы подогнали экспоненциальную функцию вида fCoD=dAeB.Значения стандартного отклонения окна Гаусса в преобразовании Фурье, степень обрезки краев спектров и параметры фильтра Баттерворта были перенесены из экспериментов с микросферами. Осевые размеры окна от 3 до 15 пикселей использовались для получения оценок диаметра, а затем использовалось окно сканирования 3 × 3 для определения оценки диаметра, используемой для местоположения каждого пикселя, на основе минимизации нормализованного стандартного отклонения. Оценки размера рассеивателя были непосредственно назначены как оценки распределения диаметра волокна.

    В обработанных ОКТ-изображениях каждый поперечный и глубинный пиксели содержали оценку диаметра волокна. Из обработанных ОКТ-изображений была выбрана интересующая область, которая охватывала внутрипучковый объем, и оценки диаметра во всех пикселях в пределах области сформировали образец для анализа распределения диаметра волокон.

    3.

    Результаты

    3.1.

    Толщина эпиневрия

    3.1.1.

    Гистологический анализ

    При окрашивании пучка гематоксилин-эозином границы седалищных ветвей были четко идентифицированы на изображениях световой микроскопии всех трех образцов ткани по переходу от темно-розового, окрашенного тканей эпиневрия и периневрия к более светло-розовому окружению внутри пучка, испещренному пятнами. неокрашенные нервные волокна, рис.2. Жировые клетки не окрашиваются H&E. Жировая ткань обычно появлялась в виде скоплений нескольких клеток, каждая диаметром >20  мкм, прилежавших к наружной границе нерва в большом количестве в образце ткани 1 и в небольшом количестве в образцах ткани 2 и 3, рис. 2.

    Рис. . 2

    Изображения световой микроскопии при 4-кратном увеличении, окрашенные H&E, образца ткани 1 (a) и образца ткани 2 (b) седалищного нерва, а также образца ткани 3 (c) ветви большеберцового нерва. На всех изображениях масштабная линейка составляет 100  мкм. Изображения были повернуты таким образом, чтобы падающий луч в ОКТ, полученный для четырех ориентаций ткани, совпадал с каждой стороной изображения световой микроскопии, где стороны: левая, нижняя, правая и верхняя соответствуют ориентациям изображений ОКТ: 1, 2 , 3 и 4 соответственно (а). После выравнивания с помощью ОКТ были идентифицированы верхняя, нижняя и две стороны нерва на каждом гистологическом изображении, показанные пунктирными линиями на (b), а средние 50% границы нерва были обозначены как средние 50% на линейном изображении. расстояние между соответствующими концами, показанное стрелками на (b).Особенности ткани периферического нерва отмечены на (c). 1 , 2 и 3 соответственно.

    Из-за небольшой толщины периневрия по сравнению с эпиневрием, а также из-за того, что один слой каждого из них всегда присутствует и примыкает друг к другу в слое ткани, разделяющем внутрипучковый объем и наружную границу нерва, далее мы называем комбинированный эпиневрий и слой ткани периневрия как только слой эпиневрия.

    Когда изображения световой микроскопии были совмещены с соответствующими изображениями ОКТ, и были проанализированы средние 50% границы нерва, чтобы соответствовать области, изображенной и проанализированной ОКТ, локализованные стандартные отклонения оценок толщины эпиневрия были меньше, чем полученные на весь нерв. Это указывает на то, что толщина эпиневрия варьирует вдоль внешней границы. Распределение оценок толщины для образца ткани 1 с ориентацией 3 и образца ткани 3 с ориентацией 1 и 2 показало множественные пики в диапазоне значений, т.е.д., мультимодальные. Ориентация всех других образцов ткани была перекошена вправо, т. е. в пользу меньшей толщины, см. Таблицу 1. Окно 10×10 для техники AR-SE. Среднее (стандартное отклонение). Показатель преломления 1,41, обеспечивающий осевое расстояние 7,1 мкм на пиксель в нервной ткани, используется для получения значений ADRP и AR-SE. Оценки гистологии выполняются для средних 50% каждой ориентации, тогда как методы анализа сигналов ADRP и AR-SE применяются к средним 50% А-сканов в каждом изображении. RS, перекошенный вправо; ММ, мультимодальный. В обычном столбце ADRP жирным шрифтом указаны значения в пределах +/-1  стандартного отклонения от значения, полученного с помощью световой микроскопии. В другом месте курсивом показано соответствие медиан (критерий суммы рангов Уилкоксена, α = 0,05) и дисперсионного анализа (критерий Краскела-Уоллиса, α = 0,05) с соответствующими данными, полученными с помощью световой микроскопии.

    0 90 (37) 0 91 (32) мм
    Light Microskopy ADRP: обычное ADRP: пять A-SCAN AR-SE: 10 × 10
    Ориентация 1 A 77 40 (37) 70 (75)
    Ориентация 2 A 9 91 91 42 (39) 72 (50) 72 (50)
    Ориентация 3 59 (34) ММ 63 9 48 (28) RS 27 (24) RS
    Ориентация 4 19 (10) RS 85 37 (27) RS 17 (22) RS
    Образец ткани 2
    Ориентация 1 28 (19) RS 83 44 (28) RS 43 (50) RS
    Восток ATION 2 29 (11) RS 91 91 (32) мм 22 (23) RS
    Ориентация 3 44 (20) RS 91 56 (34 MM 44 (41) RS
    Ориентация 4 30 (25) RS 105 33 (34) RS 26 (31) RS
    Образец ткани 3 940
    Ориентация 1 23 (14) мм 77 57 (38) RS 43 (43) RS
    Ориентация 2 41 (29) мм 46 9 28 (29) RS 28 (39) RS
    Ориентация 3 22 (12) RS 71 40 (37) RS 20 (25) RS
    Ориентация 4 22 (16) РС 49 51 (35) РС 27 (32) РС

    3.

    1.2.
    Методы среднего профиля с разрешением по глубине

    С помощью обычного метода ADRP-структурных данных для построения ADRP из средних 50% А-сканов были оценены комбинированная толщина эпиневрия для всех ориентаций образцов ткани 1 и 2. последовательно ниже, чем результаты, полученные для седалищного нерва, представленные в оригинальном исследовании для метода ADRP-структурных данных 133+/-14  мкм. 18 Образец ткани 3 взят из ветви большеберцового нерва, поэтому его нельзя сравнивать напрямую.Оценки толщины эпиневрия, полученные с использованием обычного метода ADRP-структурных данных для образца ткани 1 с ориентацией 3 и образца ткани 2 с ориентацией 2, находятся в пределах +1 стандартного отклонения, а образец ткани 3 с ориентацией 4 находится в пределах +2 стандартных отклонений от средних значений, полученных при измерении. из соответствующей гистологии с помощью световой микроскопии. Остальные оценки составляют >+2 стандартных отклонения, что указывает на значительное расхождение между значениями, как показано в таблице 1.

    Оценки толщины с использованием метода скользящего окна из пяти А-сканов были постоянно ниже, чем оценки, полученные с использованием обычного метода ADRP.Кроме того, за исключением ориентаций 2 и 3 образца ткани 2, распределение оценок толщины было смещено вправо, т. е. в пользу меньшей толщины. За исключением ориентации 2 образца ткани 2, все оценки в таблице 1, полученные с использованием метода ADRP-5Ascan, находятся в пределах 1 стандартного отклонения от значений, полученных с помощью световой микроскопии; однако правильное асимметричное распределение данных означает плохую меру для сравнения. Медианы (критерий суммы рангов Уилкоксона, α = 0,05) и дисперсионный анализ (критерий Краскела-Уоллиса, α = 0.05) оценок, полученных с помощью ADRP-5Ascan для образца ткани 1 с ориентацией 3, образца ткани 2 с ориентацией 3 и 4 и образца ткани 3 с ориентацией 2 и 3, соответствовали соответствующей гистологии с помощью световой микроскопии.

    3.1.3.

    Метод авторегрессионной спектральной оценки

    Слой тканей эпиневрия и периневрия визуально идентифицировали как непрерывную область рассеивателей большого диаметра вдоль поверхности нерва. Взаимосвязь между толщиной этого смежного слоя рассеивателей и толщиной ткани эпиневрия исследовали с помощью цифрового фантома слоя эпиневрия, который был построен с использованием массива элементов 50×50, где каждый элемент равен 0.01 и внутри этого массива несколько соседних строк, содержащих значения 1, чтобы имитировать эпиневрий. Применение алгоритма AR-SE к фантому показало, что толщина эпиневрия вдоль каждого А-скана может быть аппроксимирована разницей между шириной основания непрерывного пика рассеивателя и размером окна в осевом направлении, как показано на рис. 3(а). В образцах нерва из-за присутствия рассеивателей вдоль внутренней границы слоя ткани эпиневрия, рис. 3(b), мы выделили смежный пик рассеивателя, удалив оценки рассеивателя ниже 5  мкм.Затем мы вычли осевой размер сканирующего окна из средней полуширины смежного пика рассеивателя вместо ширины основания, чтобы оценить толщину эпиневрия.

    Рис. 3

    Оценка интенсивности сигнала и соответствующего диаметра по алгоритму AR-SE для фантома эпиневрия (а) и А-сканирования образца ткани 1 в ориентации 4 (б). Используя реакцию фантома на алгоритм AR-SE, было установлено, что толщина эпиневрия может быть оценена по полуширине непрерывного пика рассеивателя, наблюдаемого на внешней границе нерва.

    Визуальная идентификация слоя ткани эпиневрия как непрерывной области рассеивателей большого диаметра вдоль поверхности нерва — это наблюдение, о котором не сообщалось в первоначальном исследовании. Распределения оценок мощности, полученные с помощью метода AR-SE, обычно имеют асимметрию вправо с длинным правым хвостом, что делает средние значения плохой мерой для сравнения, рис. 4. Действительно, ни одно из средних значений оценки мощности AR-SE не было в соответствии с их соответствующей гистологией при световой микроскопии (две пробы, критерий Колмогорова-Смирнова, α=0.05). Оценка медианы (критерий суммы рангов Уилкоксона, α = 0,05) и дисперсионный анализ (критерий Крускала-Уоллиса, α = 0,05) образца ткани 1, ориентация 4, все ориентации образца ткани 2 и образец ткани 3, ориентация 4, соответствовали их соответствующую гистологию с помощью световой микроскопии.

    Рис. 4

    Распределение оценок толщины слоя ткани эпиневрия для образцов ткани (a) 1, (b) 2 и (c) 3. Метод окна A-сканов в рамках метода ADRP (красный) и метод AR-SE с окном 10 × 10 (синий) сгруппированы вместе для каждой ориентации.

    На графиках с прямоугольниками и усами оценок AR-SE на рис. 4 видно, что во всех образцах тканей и ориентациях была по крайней мере одна, а обычно несколько оценок толщины 0     мкм, что биологически невозможно.

    3.1.4.

    Корреляция метода производной спектральной оценки

    Оценки диаметра рассеивателя, полученные с помощью алгоритма CoD-SE, варьировались в зависимости от размера квадратного окна сканирования, причем большие квадратные окна благоприятствовали оценкам меньшего среднего диаметра с меньшими стандартными отклонениями.Для практического применения алгоритма CoD желателен объективный метод выбора этого параметра. По данным ОКТ нервной ткани сплошной слой оценок в диапазоне от 2,2 до 4  мкм был получен вокруг границы ткани, где, как ожидается, находится слой эпиневрия. Хотя этот узкий диапазон диаметров потенциально может предоставить средства для различения слоя эпиневрия от прилегающего воздуха с одной стороны и внутрипучкового объема с противоположной стороны, мы не определили метод, позволяющий легко изолировать этот слой от рассеивателей, присутствующих вдоль его внутренних и внешних границ. .Кроме того, мы не выявили взаимосвязь между этим смежным слоем и толщиной эпиневрия посредством применения алгоритма CoD-SE к цифровому фантому слоя эпиневрия. Поэтому мы не проводили дальнейшую оценку толщины эпиневрия с помощью метода CoD-SE.

    3.2.

    Распределение волокон по диаметру

    3.2.1.

    Гистологический анализ

    Образец ткани 1 ориентации 4 содержал легко идентифицируемые ориентиры в виде двух «горбов» для совмещения с соответствующими ОКТ-изображениями и содержал два пучка с разницей в распределении диаметров волокон, которая была легко различима при 10-кратном увеличении и 40-кратном увеличении, рис.5(а). Таким образом, для анализа распределения диаметра волокон была выбрана ориентация 4 образца ткани 1. Небольшой гистологический артефакт очевиден в этом образце, где левый пучок был оторван от правого пучка во время срезов на микротоме, на графиках распределения диаметра волокон слева (сетки 1–9) и справа (сетки 10). до 18) пучки показали более высокие медианы, верхний и нижний квартили и максимальные значения в большинстве сеток правого пучка по сравнению с сетками левого пучка, рис.5(б). Дальнейший анализ с использованием одностороннего ANOVA с α = 0,05 выявил значительную разницу между средними значениями сеток 1 и 3 в левой ветви и отсутствие существенной разницы между средними значениями сеток в правой ветви. Левый и правый пучки имели диаметры 6,1+/-2,1  мкм и 10,1+/-3,0  мкм (среднее +/-1 стандартное отклонение) соответственно. Односторонний ANOVA, α = 0,05, также выявил значительную разницу в диаметре волокон между двумя пучками, что указывает на неоднородное распределение диаметра волокон на уровне пучков.

    Рис. 5

    Светомикроскопическое изображение гистологии при 10-кратном увеличении образца ткани, окрашенного LF синим (а), масштабная линейка 100  мкм. Пронумерованная сетка, используемая в расчетах распределения диаметра волокна, показана наложенной на изображение световой микроскопии (а), а результаты представлены в виде прямоугольников и диаграмм с усами (б), что подтверждает значительную разницу в распределении диаметра волокна между левым (сетки 1–9) и правым ( сетки с 10 по 18) пучки.

    3.2.2.

    Метод авторегрессионной спектральной оценки

    В каждом из образцов микросфер коэффициенты авторегрессионного отражения быстро уменьшались до нуля, рис.6(а), в котором указаны низкие авторегрессионные порядки для расчета спектральной плотности мощности. Взвешенная PCA спектральной плотности мощности дала аналогичные, но различимые собственные векторы для всех трех образцов микросфер, рис. 6 (b), где во всех случаях первая переменная вносила наибольший вклад в первые две главные компоненты, а вторая переменная наибольший вклад в третью главную компоненту. Метод AR-SE оценил диаметры образцов микросфер 3,8-, 5,33- и 8.49 мкм как 3,6+/-0,90, 5,0+/-1,2 и 7,9+/-2,1  мкм (среднее +/-1   стандартное отклонение) соответственно, таблица 2. Эти результаты показывают хорошую точность оценки диаметра (t-критерий , α=0,05), но с высокой вероятностью больших (>25%) ошибок в отдельных измерениях.

    Рис. 6

    (a) Первые 40 коэффициентов авторегрессионного отражения, использованные для определения порядка авторегрессии при расчете спектральной плотности мощности, демонстрируют быстрое уменьшение до нуля для всех трех образцов микросфер.(b) Вклады первых трех переменных, v1, v2 и v3, в первые три основных компонента, компонент 1, компонент 2 и компонент 3, из взвешенного PCA спектральных плотностей мощности (i) 3,8-, ( ii) образцы микросфер диаметром 5,33 и (iii) 8,49 мкм.

    Таблица 2

    Оценки диаметра рассеивателя, в мкм, образцов микросфер и внутрипучкового объема левого и правого пучков в образце ткани 1, ориентация 4. Оценки из гистологии, окно 10×10 в методе AR-SE , метод «CoD-SE: обычный», который выбирает каждую оценку на основе минимизации стандартного отклонения, и метод «CoD: нормализованный s. д. метод, который выбирает каждую оценку на основе минимизации нормализованного стандартного отклонения. Данные представлены как среднее (стандартное отклонение) в мкм.

    Данные производителя/гистология (мкм) AR-SE (мкм) CoD-SE: обычный (мкм) CoD-SE: нормализованное s.d. (мкМ)
    3,8 мкм Микросферы 39939 3.8 (0.25) 3.6 (0,9) 4,3 (1.5) 4,3 (1.5)
    5,33 мкм Микросферы 5.33 (0.25) 50 (1.2) 5.0 (1.2) 4,6 (1.5) 5. 7 (1.4)
    80936
    8,49 мкм Микросферы 8.49 (0.25) 7,9 (2.1) 6.3 (1.9) 6.3 (1.9)
    Образец ткани 1 Ориентация 4
    левый факультет 6.9 (2.2) 7,6 (4.8) 9.7 (3.3) 10.4 (4.4)
    Высшая факультета 10 (3,1) 8,1 (4,6) 9.6 (3,2) 10,9 (4,4)

    По данным ОКТ образца ткани 1, ориентация 4, рис. 7(а), метод AR-SE предсказал неоднородное распределение диаметров волокон в обоих пучках, рис. 7 (б). Была предсказана небольшая разница между распределениями диаметров рассеивателей в левом и правом пучках со средними значениями 7,6 и 8,1  мкм соответственно, таблица 2, и медианами 8,2 и 9,0 соответственно, рис. 7(c). Оценки распределения диаметра значительно отличались от оценок, полученных из соответствующей гистологии с помощью изображений световой микроскопии (t-критерий, α = 0.05; и критерий суммы рангов Уилкоксона, α = 0,05), рис. 7(c). Таким образом, в примере анализа этого изображения метод AR-SE правильно предсказал распределение большего диаметра рассеивателя в правом пучке, но не дал точного количественного определения разницы между распределениями двух пучков.

    Рис. 7

    (а) данные ОКТ образца ткани 1, ориентация 4 и (б) то же изображение после обработки методом AR-SE, масштабные линейки на (а) и (б) – 100  мкм. На (b) слой эпиневрия виден как непрерывный слой рассеивателей большого диаметра с диаметром на цветовой шкале.Обведенная белым цветом область на (b) обозначает области, в которых данные использовались для получения оценки распределения диаметра волокон с помощью алгоритма CoD-SE для каждого пучка, которые сравниваются с результатами гистологии с помощью световой микроскопии на графике в виде прямоугольника и усов ( в). Метод AR-SE правильно предсказал распределение большего диаметра рассеивателя в правом пучке, но не дал точного количественного определения разницы между распределениями двух пучков.

    3.2.3.

    Корреляция метода производной спектральной оценки

    Метод CoD оценил диаметры образцов микросфер из 3.8-, 5,33- и 8,49 мкм как 2,6+/-0,7, 2,8+/-0,5 и 4,5+/-0,3  мкм (среднее +/-1  стандартное  отклонение) соответственно, что указывает на плохую точность оценки диаметра для всех диаметры микросфер, таблица 2. Все оценки соответствовали осевому размеру окна сканирования 4 пикселя, выбранному для минимизации стандартного отклонения, тогда как наименьший осевой размер окна, использованный в исходном исследовании, составлял 5 пикселов, 21 Рис. 8(а)–8(в). Исключение из рассмотрения осевых размеров окна в 3 и 4 пикселя обеспечило значительное улучшение точности оценки: 4.3+/-1,5, 4,6+/-1,5 и 6,3+/-1,9  мкм соответственно. Для всех образцов микросфер величина оценок диаметра показала тенденцию к уменьшению с уменьшением осевого размера окна, как и стандартное отклонение оценок, что приводит к тому, что предпочтение отдается оценкам меньшего диаметра. Отбор путем минимизации нормализованного стандартного отклонения устранил эффект нисходящих трендов и, за исключением осевых размеров окна в 3 и 4 пикселя, повысил оценку для микросфер размером 5,33 мкм до 5,7+/-1.4  мкм, рис. 8(г)–8(е). Оценки для микросфер размером 3,8 и 8,49   мкм остались без изменений, таблица 2.

    Рис. 8

    (a–c) Среднее и стандартное отклонение или (d–f) среднее и нормализованное стандартное отклонение оценок диаметра, полученных для каждого размера окна на образцах микросфер. (d–f) Нормализация стандартного отклонения, (a–c) устраняет тенденцию к уменьшению размера окна, которая наблюдается в стандартных отклонениях. Полоса пропускания CoD в диапазоне диаметров рассеивателя от 1 до 16     мкм, полученная с использованием показателей преломления воды и полистирола для использования с образцами микросфер и показателей преломления бычьего сухожилия и миелина для использования с образцами периферических нервов (g).

    По данным ОКТ нервной ткани пиксели, содержащие воздух, дали оценку 1,775  мкм, что соответствовало отставанию в 1500 (а. е.) и было пределом рассматриваемого диапазона мощности, соответствующей теоретической кривой CoD, рис. 8( грамм). Как упоминалось ранее, в гл. 3.1.4, эпиневрий дал оценки в диапазоне от 2,2 до 4  мкм. Поэтому, чтобы удалить воздух и эпиневрий, оценки диаметра рассеивателя ≤4  мкм были отброшены в нашем анализе распределения диаметра волокна. По данным ОКТ образца ткани 1 ориентация 4, рис.9(а), алгоритм CoD-SE предсказал неоднородное распределение диаметров волокон как в левом, так и в правом пучках, рис. 9(б). Была предсказана небольшая разница между распределениями диаметров рассеивателей в левом и правом пучках со средними значениями 10,4 и 10,9   мкм соответственно, таблица 2, и медианами 10,0 и 10,6   мкм соответственно, рис. 9(c). Что касается метода AR-SE, нормализованный метод CoD-SE правильно предсказал больший средний диаметр рассеивателя в правом пучке, но не дал точной количественной оценки разницы.

    Рис. 9

    Данные ОКТ образца ткани 1, ориентация 4 (a) с белыми прямоугольниками, обозначающими области левого и правого пучков, использованных для анализа с помощью алгоритма CoD-SE, и белой полосой внизу слева, указывающей 100  мкм . Области в рамках (а) показаны после обработки алгоритмом CoD-SE в (б) и (в) для правого и левого пучков соответственно с диаметром по цветовой шкале. Распределение оценок диаметра в областях (b) и (c), за исключением значений ниже 4     мкм, сравнивается с результатами гистологии с помощью световой микроскопии на графике в виде прямоугольника и усов (d).Нормализованный метод CoD-SE правильно предсказал больший средний диаметр рассеивателя в правом пучке, но не дал точной количественной оценки разницы.

    3.3.

    Идентификация жировой ткани

    3.3.1.

    Техника среднего профиля с разрешением по глубине

    С помощью метода скользящего окна 5 A-сканов и расчета порога по всему участку остаточной кривой SNR области с жировой тканью, прилегающие к внешней границе нерва, пересекают порог несколько раз на протяжении глубина, рис.10(б) и 10(с). Напротив, области с эпиневрием пересекали порог только один раз (рис. 10(а) и 10(с). Таким образом, слои жировой ткани качественно отличались от ткани эпиневрия, о чем не сообщалось в первоначальном исследовании. 18 Необходимы дальнейшие исследования этого эффекта, чтобы установить повторяемость этого наблюдения. Не удалось выявить наружную границу эпиневрия под жировой тканью, и, как следствие, не удалось оценить толщину жировой ткани, а также не удалось выделить равномерно распадающуюся область, указывающую на внутрипучковый объем под жировой тканью.Таким образом, наличие жировой ткани снижает объем информации, получаемой методом ADRP.

    Рис. 10

    Кривая остаточного SNR эпиневрия (a) четко отличается от жировой ткани (b), поскольку порог, рассчитанный по всей остаточной кривой, пересекается с одним большим пиком. Цветная карта ориентации 2 образца ткани 1, полученная методом А-сканирования ADRP-five, показывающая только вышепороговые остаточные данные SNR (c) с белой полосой внизу слева, указывающей 100  мкм; видно значительное количество жировой ткани.

    3.3.2.

    Метод авторегрессионной спектральной оценки

    Жировая ткань была качественно идентифицирована в рамках метода AR-SE в виде скоплений рассеивателей большого диаметра, присутствующих в областях изображения, где отсутствовал смежный слой рассеивателей на поверхности нерва, характерный для ткани эпиневрия . Границу между эпиневрием и прилегающей жировой тканью выявить не удалось, и, как следствие, не удалось оценить толщину жировой ткани.Неоднородное распределение нервных волокон также могло проявляться в виде скоплений рассеивателей большого диаметра. Таким образом, отличить жировую ткань от внутрипучкового объема не представлялось возможным. Сходство между оценками AR-SE жировой ткани, эпиневрия и гетерогенного распределения диаметра волокон означало, что жировая ткань не могла быть достоверно идентифицирована без сопоставления с соответствующими изображениями световой микроскопии.

    3.3.3.

    Корреляция методики производной спектральной оценки

    Жировая ткань представляла собой неоднородное распределение рассеивателей в диапазоне от 2 до 19  мкм.Метода различения жировой ткани от внутрипучкового объема не найдено. Размер жировых клеток 50  мкм и более, наблюдаемый в гистологии с помощью световой микроскопии, находится за пределами диапазона рассеяния Ми, поэтому их истинный размер не может быть оценен с помощью метода CoD-SE.

    4.

    Обсуждение

    Референтное значение общей толщины эпиневрия и периневрия может быть оценено суммированием диапазона толщины эпиневрия в Ref. 8 из 47+/-25  мкм для крыс Sprague-Dawley весом от 350 до 450 г, а толщина периневрия находится в диапазоне от Ref.10 от 3 до 5  мкм для крыс Wistar весом от 200 до 250 г, что дает общую толщину примерно 51+/-26  мкм. Это эталонное значение в целом согласуется со значениями, полученными нами из гистологии, 50+/-38  мкм, 45+/-32  мкм (среднее +/-1  стандартное отклонение) для образцов ткани 1 и 2 соответственно. Значение для образца ткани 3, равное 31+/-25  мкм, нельзя сравнивать напрямую, поскольку оно получено из большеберцовой, а не седалищной ветви. Это видно по размеру стандартных отклонений, которые велики по сравнению со средними значениями как в работе [1].8 и наши оценки показывают, что толщина ткани эпиневрия и периневрия значительно различается по поперечному сечению каждого образца ткани. Стандартные отклонения для оценок толщины эпиневрия, полученные с помощью световой микроскопии, были менее изменчивы, чем те, которые были получены с использованием методов ADRP и AR-SE, таблица 1, что, как мы ожидаем, связано с тем, что первый метод является прямым методом измерения, тогда как последние два используют больше переменных. в их расчете.

    Когда ADRP был рассчитан с использованием средних 50% А-сканов, этот метод дал оценки толщины эпиневрия со средним значением 86  мкм, которые были постоянно ниже, чем в исходной статье 18 , в которой сообщалось о среднем толщина 133  мкм на седалищном нерве крыс Sprague-Dawley.Оба этих значения, 86 и 133  мкм, значительно превышают наше эталонное значение 51+/−26  мкм. 8 , 10 Кроме того, все оценки толщины эпиневрия, полученные нами с помощью этого метода, были постоянно и значительно больше, чем соответствующие оценки, полученные с помощью гистологии с помощью световой микроскопии. Таким образом, этот метод последовательно и значительно завышает толщину эпиневрия. Точность оценки толщины эпиневрия с помощью методики ADRP была значительно повышена за счет добавления к методу окна сканирования, содержащего пять соседних А-сканов.Техника 5 A-сканирования ADRP также разрешает изображение с более высоким поперечным разрешением, что полезно для практического применения техники из-за переменной толщины эпиневрия, наблюдаемой в гистологии с помощью световой микроскопии. Качественный метод определения жировой ткани по остаточному ОСШ является новым применением техники ADRP. Однако необходимы дальнейшие исследования для оценки воспроизводимости предлагаемого метода.

    Использование структурных и оптических различий в периферическом нерве для оценки толщины слоя эпиневрия является применением методов оценки диаметра рассеивателя, таких как AR-SE и CoD.В методе AR-SE наше наблюдение эпиневрия как непрерывного слоя рассеивателей большого диаметра представляет собой новый способ определения границы эпиневрия. Наши первоначальные результаты оценки толщины с использованием разницы между полусредним значением полной ширины смежного пика рассеивателя и размером окна сканирования в осевом направлении очень многообещающи. Однако точность оценки толщины была значительно снижена из-за неспособности методики различать слой ткани и нервные волокна большого диаметра, примыкающие к внутренней границе ткани, что, соответственно, завышает оценки толщины пораженной ткани. Кроме того, тенденция алгоритма AR-SE давать некоторые оценки толщины в 0  мкм, что биологически невозможно, поднимает вопрос о надежности использования полусреднего значения полной ширины смежного пика рассеивателя в качестве оценки ширины основания. . Необходимы дальнейшие исследования взаимосвязи между смежным рассеивающим слоем и толщиной эпиневрия.

    В методе CoD-SE слои ткани эпиневрия были визуально идентифицированы как непрерывный слой рассеивателей; однако метод выделения этого слоя и количественный метод анализа толщины не были определены в текущем исследовании.Ожидается, что применение метода CoD-SE для оценки толщины эпиневрия по смежному слою будет страдать от той же проблемы, которая была выявлена ​​в методе AR-SE: невозможность отличить ткань эпиневрия от скоплений волокон, прилегающих к границе внутренней ткани. Эта неспособность, по-видимому, является неотъемлемым недостатком применения методов оценки диаметра рассеивателя для различения слоев ткани.

    Различия в распределении диаметров волокон между пучками были правильно идентифицированы с помощью методов AR-SE и нормализованного CoD-SE, однако величина этого различия не была точно оценена ни одним из методов. В методе AR-SE мы постулируем, что точность оценки может быть улучшена за счет использования большего количества биомиметических образцов для заполнения матрицы коэффициентов в алгоритме. Однако получение образцов, которые имитируют плотно упакованные нервные волокна в объеме внутри пучка, с использованием материалов с сопоставимыми показателями преломления, представляет собой проблему. В качестве альтернативы для обучения алгоритма можно использовать спектральные данные, собранные из пучков с известным распределением диаметров волокон. И наоборот, поскольку метод CoD-SE использует модель, основанную на теории Ми, для прогнозирования спектров, проблема заключается в определении подходящих значений показателей преломления биологической ткани и клеточных слоев.Кроме того, миелиновое волокно содержит внутреннюю рассеивающую границу между миелиновой оболочкой и внутриклеточной жидкостью аксона, которая не рассматривалась в настоящем исследовании.

    Во всех методах неточность усугублялась низким осевым разрешением нашей системы ОКТ (10  мкм в воздухе) по сравнению с нижними границами толщины слоя ткани эпиневрия (10  мкм), присутствующими в некоторых областях каждого образца ткани. Ни один из методов не мог определить границы эпиневрия под жировой тканью или на дальней стороне внутрипучкового объема.Таким образом, применение этих методов ограничено по глубине, возможно, до первых 100–200 мкм, из-за ограничений методов и сильного рассеяния жировой ткани и нервных волокон. Это в целом согласуется с наблюдениями авторов оригинального метода ADRP, 18 , выполненного на системе ОКТ с аксиальным разрешением 11 мкм в воздухе, что метод ADRP ненадежен на глубине >300  мкм из-за снижения ОСШ. Авторы оригинальной методики AR-SE, выполненной на ОКТ-системе с аксиальным разрешением 13 мкм в воздухе, качественно подразумевали наличие трех пучков на ОКТ-изображении периферического нерва на глубине до 500  мкм, 19 хотя, как отмечают авторы, без какой-либо проверки.Глубина проникновения в несколько сотен микрон достаточна для визуализации второстепенных ветвей крупных нервов человека, таких как круглый пронатор, лучевой сгибатель запястья и пальцевые ветви срединного нерва. 9 Кроме того, некоторые медицинские применения, такие как идентификация нервной ткани в качестве вспомогательного хирургического средства, 11 , не требуют значительного проникновения на глубину, в то время как другие, такие как мониторинг толщины эпиневрия в ответ на имплантацию электродов-манжет, 34 или мониторинг миелинизации после раздавливания, 17 может получить полезную информацию только по внешним слоям нерва.

    Основным преимуществом ОКТ при извлечении морфометрической информации из периферического нерва является богатство информации, присутствующей в сигнале ОКТ. Как и в текущем исследовании, несколько методов обработки сигналов могут быть применены к одному набору данных ОКТ, полученных от каждого нерва, для извлечения множества морфометрических деталей, таких как толщина эпиневрия (методы ADRP и AR-SE), распределение волокон по диаметру. (методы AR-SE и CoD) и классификацию тканей (метод ADRP).Изменение морфометрических деталей по длине нерва затем можно легко выполнить с помощью C-сканирования.

    5.

    Заключение

    В этом исследовании были оценены и улучшены три метода анализа сигналов ОКТ как средства извлечения морфометрических деталей периферических нервов. Были идентифицированы новые методы оценки толщины эпиневрия, и начальная точность результатов является многообещающей. Ожидается, что дальнейшее развитие этих методов и использование системы ОКТ с более высоким разрешением повысят точность.Методы количественного определения распределения волокон по диаметру не были успешно реализованы; однако были выявлены факторы, которые потенциально улучшают методы. Это исследование охарактеризовало некоторые возможности и ограничения ОКТ в извлечении морфометрической информации о периферических нервах и определило будущие направления исследований в этой области.

    Раскрытие информации

    Авторы не имеют соответствующих финансовых интересов в этой статье и не имеют потенциального конфликта интересов для раскрытия.

    Ссылки

    4. 

    А. К. Чой, Дж. К. Кавано и Д. М. Дюран, «Селективность многоконтактных нервных манжетных электродов: анализ моделирования». IEEE транс. Биомед. англ., 48 (2), 165 –172 (2001). https://doi.org/10.1109/10.

    Артериальное кровоснабжение седалищного нерва и его влияние на клиническую практику :: Science Publishing Group

    1. Введение

    Седалищный нерв (SN) — нерв заднего отдела бедра, образованный в тазу от вентральных ветвей L4 до S3 спинномозговые нервы. Он выходит из таза через большое седалищное отверстие ниже грушевидной мышцы и делится на общий малоберцовый нерв (ОПН) и большеберцовый нерв (БН) на уровне верхнего угла подколенной ямки (1).Седалищный нерв входит в ягодичную область позади внутренней запирательной мышцы и подлежащей капсулы тазобедренного сустава. Когда он выходит из таза, отношение седалищного нерва к грушевидной мышце различно, некоторые конфигурации могут привести к сдавлению нерва, особенно во время тотального эндопротезирования тазобедренного сустава (2). Верхний отдел седалищного нерва является наиболее распространенным вариантом, при котором TN и CPN могут выходить из таза разными путями. Такое изменение может привести к компрессии нерва и привести к недискогенному ишиасу (1).

    Сосудистая сеть периферических нервов специально приспособлена к их структуре и функции. Артериальные сосуды (vasa nervosa), которые достигают основных нервных стволов, отходят от прилежащих основных артерий или их мышечных или кожных ветвей. Количество, длина, калибр и происхождение нервных сосудов, а также их расположение при подходе к нервным стволам различаются не только между разными нервами, но и между разными частями одного и того же нерва (1). Взаимные анастомозы этих артерий дают экстраневральные сети, расположенные в эпиневрии.Эти артериальные сети затем дают ответвления вдоль периневрия, которые анастомозируют и образуют внутриневральные артериальные сети. Как правило, чем ближе сосудистая сеть к нервным волокнам, тем более тонкой она становится (3). Вариабельность артериального кровоснабжения седалищного нерва обсуждалась некоторыми авторами (4,5,6,7,8,9). Но все же дефицит. Повреждение седалищного нерва является возможным осложнением замены тазобедренного сустава из-за повреждения самого нерва или его кровеносных сосудов (10, 11).

    Чтобы свести к минимуму ишемию седалищного нерва и связанные с ней проблемы, важно понимать происхождение и ход артерий, питающих его, в ягодичной области и заднем отделе бедра.Соответствующие шаги могут быть предприняты во время хирургических процедур, таких как эндопротезирование тазобедренного сустава, чтобы избежать прямого или косвенного повреждения самой артерии или ее основного сосуда.

    2. Материалы и методы

    2.1. Материалы и испытуемые

    Клиническая часть исследования включала 3 клинических случая; В первом случае был пациент мужского пола 37 лет, наркоман с инфицированной псевдоаневризмой бедренной кости в бифуркации бедренной кости. Произведена одновременная перевязка глубокой бедра и внутренних подвздошных артерий с реваскуляризацией конечности через экстраанатомический подвздошно-поверхностный бедренный анастомоз с использованием реверсивного шунта из подкожной вены.Во втором случае пациент 63 лет с хронической ишемией нижних конечностей, окклюзией короткого сегмента проксимального отдела наружной подвздошной артерии с хронической окклюзией глубокой артерии бедра во время чрескожной транслюминарной ангиопластики (ЧТА) и стентирования наружного поражения подвздошной кости. внутренняя подвздошная артерия была случайно пережата диссекционным лоскутом. Третий случай: женщина 67 лет с хронической ишемией нижних конечностей с окклюзией внутренней подвздошной артерии. Во всех случаях выполняли ангиографию и электрофизиологическое исследование.

    Анатомическая часть исследования включала двадцать нижних конечностей десяти законсервированных в формалине мужских трупов, полученных с кафедры анатомии медицинского факультета Александрийского университета. Ягодичную и заднюю области бедра обнажали и тщательно рассекали.

    Первоначальный разрез был выполнен от задней верхней ости подвздошной кости вдоль гребня подвздошной кости до бугорка подвздошной кости, а затем продолжен книзу до дистальной трети задней поверхности бедра до подколенной ямки.Полученный кожный лоскут отгибают медиально. Большая ягодичная мышца была отражена, чтобы обнажить седалищный нерв. Определяли артериальное кровоснабжение седалищного нерва с момента его выхода из большого седалищного отверстия до его разделения, а также измеряли среднюю длину этих артерий с помощью штангенциркуля.

    2.2. Статистический анализ

    Результаты выражали как среднее ± стандартное отклонение

    (M±SD). Статистический анализ был выполнен с использованием пакета Statistical for Social Science (SPSS) версии 16.0. Данные были проанализированы с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA), а значимое различие было определено с использованием постфактум-критерия Турции для множественных сравнений при (p<0,05).

    3. Результаты

    3.1. Клинические результаты

    В первом случае одновременная перевязка глубокой бедра и внутренних подвздошных артерий с реваскуляризацией конечности через экстраанатомический подвздошно-поверхностный бедренный анастомоз с использованием реверсивного трансплантата из подкожной вены привела к парезу конечности, несмотря на ощущаемую дистальную пульсацию.Также во втором случае окклюзия глубокой артерии бедра и случайное прерывание кровотока по внутренней подвздошной артерии диссекционным лоскутом привели к седалищной ишемии. В то время как в третьем случае окклюзия внутренней подвздошной артерии открытой наружной подвздошной, общей бедренной и глубокой бедренной артерии поверхностной бедренной артерией (ПБА), случайное прерывание глубокой бедренной артерии (при построении бедренно-подколенного шунта) привело к парезу нижних конечностей и седалищной ишемии.

    Седалищная невропатия была подтверждена электрофизиологическими исследованиями во всех суставах.

    3.2. Анатомические результаты

    Начало, ход и окончание седалищного нерва:

    Во всех образцах седалищный нерв выходит ниже грушевидной мышцы и прикрывается большой ягодичной мышцей. Высокое деление седалищного нерва на общий малоберцовый и большеберцовый компоненты; у 6 из 20 экз. (30%) — в ягодичной области (рис. 1), у 6 из 20 экз. (30%) — в верхней трети бедра (рис. 2а, б) и у 8 из 20 экз. (40 %) — в середине бедра (рис.3,4,5) (табл. 1).

    Рис. . 1 . Фотография правой нижней конечности с рассеченной ягодичной областью, показывающая нижнюю ягодичную артерию (IGA), разделенную на верхний отдел (SD) и нижний отдел (ID), снабжающие большую ягодичную мышцу (GM). IGA дает седалищную артерию (SA), снабжающую седалищный отдел нерв (СН). (SA) продолжается в большеберцовый компонент (TN) (SN). CPN: общий малоберцовый нерв, PCN: задний кожный нерв бедра.Обратите внимание на более высокий отдел SN в ягодичной области.

    Таблица 1 . Вариабельность уровня деления седалищного нерва у 20 трупных препаратов.

    6 (30%)
    Уровень дивизии Количество образцов
    глютеальная область 6 (30%) 6 (30%) 6 (30%) 60926 Верхний бедро 6 (30%)
    Средний бедро 8 (40 %)
    Итого 20(100 %)

    Артериальное кровоснабжение седалищного нерва:

    Артериальное кровоснабжение седалищного нерва выявлено во всех препаратах, их происхождение было вариабельным.В 6 случаях из 20 (30 %) она отходила от нижней ягодичной артерии (рис. 1, 3), в 6 случаях из 20 (30 %) — из первой, второй и третьей перфорантных артерий (рис. 2а, б, 4). , 5 из 20 экз. (25 %) из латеральной артерии, огибающей бедренную кость (рис. 5), и 3 из 20 экз. (15 %) из внутренней срамной артерии (рис. 2б) (табл. 2).

    Рис. 2a . Фотография левой нижней конечности с рассеченной задней областью бедра, показывающая глубокую бедренную артерию (PFA), дающую 1-й (F), 2-й (S) и 3-й (T) перфорант.Три перфоратора (F, S, T) прокололи большую приводящую мышцу (AM). (F) и (S) сформировали анастомотический канал (стрелка), который иннервировал седалищный нерв (SN). Перфоратор (T) дал ответвление (двойная стрелка), которое снабжало (SN). BM: двуглавая мышца бедра, CPN: общий малоберцовый нерв, TN: большеберцовый нерв, GM: большая ягодичная мышца (в отражении). Обратите внимание на более высокий отдел SN в верхней трети бедра.

    Рис. 2b . Фотография предыдущего образца (более высокий уровень), показывающая внутреннюю срамную артерию (IPA), кровоснабжающую переднюю часть седалищного нерва (SN).1-й (F), 2-й (S) перфораторы прокололи большую приводящую мышцу (AM). (F) и (S) сформировали анастомозный канал (стрелка), который анастомозировал с (IPA). Двойная стрелка: ветвь третьего перфоранта, CPN: общий малоберцовый нерв, TN: большеберцовый нерв, GM: большая ягодичная мышца (в отражении), QF: четырехглавая мышца бедра.

    Таблица 2 . Источник и общее количество артерий, кровоснабжающих седалищный нерв, в 20 трупных препаратах.

    Artery Количество образцов
    нижняя глютеальная артерия 6 (30%)
    первая, вторая и третья перфорирующие артерии 6 (30%)
    Бокобри артерия 5(25%)
    Внутренняя срамная артерия 3(15 %)

    Седалищная артерия берет начало от нижнего отдела IGA, кровоснабжает заднюю часть SN и продолжается в задней части SN .1). Также IGA дала 2 ветви для кровоснабжения задней части ЧН (рис. 3)

    1-я и 2-я перфорирующие артерии образуют анастомотический канал, от которого поднимается артерия, кровоснабжающая верхнюю часть седалищного нерва (рис. 2а).

    Третья перфорирующая артерия поднимается вверх, кровоснабжая терминальную часть ЧС и проксимальную часть ее большеберцового компонента (рис. 2а).

    IPA выходит кзади от квадратной мышцы бедра для кровоснабжения передней части ЧС и анастомозирует с анастомозирующими ветвями первой и второй перфорирующих артерий (рис.2б).

    Длина артерий, кровоснабжающих седалищный нерв:

    Средняя длина ветвей от нижней ягодичной артерии 34,9 ± 1 мм, от третьей перфорантной артерии 26,7 ± 0,2 мм, от анастомотического канала первой и второй прободающих артерий 22,6 ± 1 мм, от внутренней половой артерии 20 ± 1 мм и от латеральной артерии, огибающей бедренную кость, 17 ± 1 мм (табл. 3).

    Таблица 3 . Средняя длина артерий, снабжающих седалищный нерв, у 20 трупных образцов.

    Artery длина в мм
    3 34,9-9 ± 1 936
    26,7 ± 0939 26,7 ± 09
    22,6 ± 22,6 ± 1
    IPA 20 ± 1 20 ± 1
    17 ± 1 17 ± 1

    Рис. 3 . Фотография левой нижней конечности с рассеченной ягодичной областью, на которой видна нижняя ягодичная артерия (НГА), дающая 2 ветви (В1, В2) для кровоснабжения седалищного нерва (СН) с задней стороны. ГМ: большая ягодичная мышца.

    Рис. 4 . Фотография левой нижней конечности с рассеченной задней частью бедра, показывающая глубокую бедренную артерию (PFA), дающую 3 перфоратора (1, 2, 3) для кровоснабжения переднемедиальной части седалищного нерва (SN).АМ: большая приводящая мышца.

    Рис. . 5 . Фотография левой нижней конечности с рассеченной задней частью бедра, показывающая латеральную огибающую артерию (LCA), отдающую 2 ветви (1, 2) к задней и передней частям седалищного нерва (SN) соответственно. M: мышечная ветвь к полуперепончатой ​​мышце (SM). ФЛ: широкая фасция.

    4. Обсуждение

    Варианты анатомии седалищного нерва и его кровоснабжения сложны и в основном не рассматриваются в общих учебниках по анатомии.Эти вариации должны быть хорошо известны любому хирургу, оперирующему в этой анатомической области.

    Нервы конечностей, особенно нижних, при повседневной деятельности подвергаются постоянному растяжению и сдавлению. Однако, несмотря на это, нервные волокна в норме проводят нервные импульсы. Помимо специальных соединительнотканных оболочек, предохраняющих их от растяжения и сдавления, артериальное расположение периферических нервов может обеспечивать поддержание кровоснабжения (3).

    В настоящем исследовании одновременная перевязка глубокой бедренной и внутренней подвздошных артерий с реваскуляризацией конечности экстраанатомическим подвздошно-поверхностным обходным анастомозом с использованием реверсивного трансплантата из подкожной вены привела к парезу конечности, несмотря на ощущаемую дистальную пульсацию (наблюдение 1). Также у пациентов с хронической ишемией нижних конечностей с окклюзией артерии глубокого бедра и открытой внутренней подвздошной артерией. Случайное прерывание кровотока по внутренней подвздошной артерии привело к ишиатической ишемии (случай 2).В то время как в случае 3 окклюзия внутренней подвздошной артерии с проходимой наружной подвздошной, общей бедренной и глубокой бедренной артерией с поверхностной бедренной артерией (ПБА), случайное прерывание глубокой бедренной артерии (при построении бедренно-подколенного анастомоза) привело к парезу нижних конечностей и седалищной ишемии по данным электрофизиологических исследований. исследования при наличии дистальных пульсаций.

    Teare и коллеги (12) в своем исследовании обнаружили, что ишемия седалищного нерва возникает после окклюзии внутренней подвздошной артерии путем установки баллонного катетера.Это отличается от настоящего исследования тем, что ишемия седалищного нерва возникает только при одновременной окклюзии глубокой бедра и внутренних подвздошных артерий, несмотря на ощущаемую дистальную пульсацию.

    Eguchi и Majima (13) в своем отчете о тромбоэмболии, вторичной по отношению к аневризме глубокой бедренной артерии, обнаружили, что окклюзия глубокой бедренной артерии тромбом приводит к седалищной невропатии после расслоения аневризмы. Согласно анатомическим результатам настоящего исследования, это может быть связано с сопутствующей окклюзией внутренней подвздошной артерии, которая в их исследовании была недостаточно изучена.

    В настоящем исследовании седалищный нерв выходит из-под покрова грушевидной мышцы и прикрывается большой ягодичной мышцей. Выявлено высокое разделение седалищного нерва на общий малоберцовый и большеберцовый компоненты: в 6 из 20 экз. (30 %) — в ягодичной области, в 6 из 20 экз. (30 %) — в верхней трети бедра и в У 8 из 20 экз. (40 %) он был в середине бедра. Эти результаты согласуются с Prathiba et al. (1) и Покорный и др. (2).

    Эндрю (14) заявил, что варианты анатомии седалищного нерва можно разделить на высоту разделения его ветвей, отношение ветвей к грушевидной мышце и его кровоснабжение.И заявил, что неизвестно, увеличивают ли эти вариации риск хирургической травмы и последующей заболеваемости.

    В настоящем исследовании седалищная артерия берет начало из нижнего отдела IGA, кровоснабжает заднюю часть SN и продолжается в его большеберцовом компоненте. Также IGA дает 2 ответвления для снабжения задней части ЧС.

    С другой стороны, Ugrenovic et al (3) и Latarjet (4) обнаружили, что начальная часть седалищного нерва сопровождалась и снабжалась седалищной артерией (arteria comitans nervi ischiadici), длинным тонким сосудом, отходящим от или продолжение нижней ягодичной артерии, лежащей на медиальной стороне нерва.

    Williams et al (7) установили, что в нижней части бедра седалищная артерия, отходящая от нижней ягодичной артерии, проникает в седалищный нерв. Обнаружение, которое не согласуется с настоящим исследованием, в том, что нижняя ягодичная артерия снабжает верхнюю часть седалищного нерва, потому что она имеет высокое разделение.

    Schafer и Thane (8) обнаружили, что ветвь нижней ягодичной артерии (ранее называвшейся седалищной артерией), «идущий седалищный нерв», анастомозирует с ветвями перфорантных артерий.Вывод, который не согласуется с настоящим исследованием, заключающийся в том, что анастомоз был между 1-й и 2-й перфорирующими артериями и внутренней половой артерией.

    В настоящем исследовании 1-я и 2-я перфорантные артерии сформировали анастомотический канал, из которого поднимается артерия, кровоснабжающая верхнюю часть седалищного нерва. Третья перфорирующая артерия поднимается вверх, кровоснабжая терминальную часть SN и проксимальную часть ее большеберцового компонента.

    IPA кровоснабжает переднюю часть ЧС и анастомозирует с анастомозирующими ветвями первой и второй перфорирующих артерий.Это отличается от находки Schafer и Thane (8), которые обнаружили, что ветвь нижней ягодичной артерии анастомозирует с ветвями перфорантных артерий.

    Карманска и др. (9) заметили, что на протяжении своего прохождения в ягодичной области и бедре седалищный нерв снабжается от 4 до 8 питательными артериями, которые отходят от нижней ягодичной, медиальной огибающей бедра, перфорантной и подколенной артерий. Находка, которая отличается от настоящего исследования тем, что подколенная и медиальная огибающая бедренная артерия не участвуют в артериальном кровоснабжении седалищного нерва из-за того, что более высокий отдел седалищного нерва и латеральная огибающая бедренная артерия заменили медиальную огибающую бедренную кость в своем кровоснабжении.

    Также Ugrenovic et al (3) в своем исследовании на тридцати шести нижних конечностях изучали кровоснабжение седалищных нервов плода человека. Они обнаружили, что экстраневральная артериальная цепь седалищного нерва состоит из 2–6 артериальных ветвей нижней ягодичной артерии, медиальной артерии, огибающей бедренную кость, перфорантных артерий и подколенной артерии.

    В настоящем исследовании происхождение артериального кровоснабжения седалищного нерва было различным. В 6 из 20 образцов (30 %) она исходила из нижней ягодичной артерии, в 6 из 20 образцов (30 %) из первой, второй и третьей перфорирующих артерий, в 5 из 20 образцов (25 %) из латеральной огибающей бедренной артерии. и 3 из 20 образцов (15 %) из внутренней срамной артерии.

    Ugrenovic et al (3) при исследовании артериальных сосудов седалищного нерва плода человека обнаружили, что анастомотическая артериальная цепь седалищного нерва человека наблюдалась во всех случаях. В 75 % случаев она состояла из ветвей нижней ягодичной артерии, медиальной артерии, огибающей бедренную кость, и первых двух перфорантных артерий. Питательная ветвь третьей перфорантной ветви реже (в 14,5% случаев) входила в состав этой артериальной цепи анастомоза.Это согласуется с настоящим исследованием, за исключением того, что медиальная огибающая артерия не участвует в этом анастомозе, а также того, что 3-я перфорирующая артерия имеет более высокий процент доли в этом анастомозе.

    С другой стороны, Georgakis и Soames (15) обнаружили, что в общей сложности было идентифицировано 28 седалищных артерий, из которых 14 (50%) отходят от медиальной огибающей бедренной артерии, 11 (39%) от нижней ягодичной артерии, 2 (7%) из первой перфорирующей артерии и 1 (4%) из внутренней срамной артерии.

    В настоящем исследовании наблюдали анастомоз между внутренней подвздошной артерией через ее внутреннюю половую ветвь и наружной подвздошной артерией через перфорантные артерии.

    Mikusek et al (16) в своем исследовании васкуляризации пучков седалищного нерва человека обнаружили, что артерии пучков образуют внутрипучковую сосудистую сеть.

    В настоящем исследовании средняя длина ветвей от нижней ягодичной артерии составила 34,9 ± 1 мм, от третьей перфорантной артерии — 26.7 ± 0,2 мм, от анастомотического канала первой и второй перфорантных артерий — 22,6 ± 1 мм, от внутренней половой артерии — 20 ± 1 мм и от латеральной артерии, огибающей бедренную кость, — 17 ± 1 мм.

    Georgakis и Soames (15) установили, что, за исключением седалищных артерий, отходящих непосредственно от нижней ягодичной артерии, средняя длина которых составляет 35,9 мм, средняя длина остальных артерий составляет от 15,8 мм (ветви от верхнего отдела нижняя ягодичная артерия) и 22.7 мм

    (ветви от первой перфорирующей артерии), эти размеры близки к размерам настоящего исследования.

    5. Заключение

    При просмотре наших результатов мы обнаружили, что анастомоза между внутренней подвздошной артерией через ее внутреннюю половую ветвь и наружной подвздошной артерией через перфорирующие артерии было достаточно для предотвращения ишемии нерва во время сосудистой хирургии. Также вариабельно происхождение артерий, снабжающих седалищный нерв.При окклюзии глубокой бедра следует сохранить внутреннюю половую артерию и наоборот.

    Ссылки

    1. Пратиба К., Сима М., Удая К.П. и Дхармендар П.Н. Трупное исследование анатомических вариаций седалищного нерва по отношению к грушевидной мышце в регионе Андхра-Прадеш. МЖКРР 2013; 5(21): 56-60.
    2. Покорный Д., Ягода Д., Вейгл Д., Пинскерова В. и Сосна А. Топографические вариации взаимоотношений седалищного нерва и грушевидной мышцы и их отношение к параличу после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава.Сур Радиол Анат 2006; 28:88–91.
    3. Угренович С.З., Йованович И.Д., Ковачевич П., Петрович С. и Симич Т. Сходства и различия кровоснабжения седалищного, большеберцового и общего малоберцового нервов человека. клин. Анат. 2013; 26(7): 875–82.
    4. Latarjet A. 1929. Testut’s Traite D’Anatomie Humaine. 8-е изд. Париж: Tome Deuxieme, Angeiologie, Systeme Nerveux, Central, Gaston, Doin и Cfe. стр. 349.
    5. Романес Г.Ю. 1981. Учебник анатомии Каннингема. 12-е изд.Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. стр. 1376.
    6. Джонстон Т.Б., Уиллис Дж. 1946. Анатомия Грея. 29-е изд. Лондон: Лонгманс-Грин. стр. 799.
    7. Standring S 2008. Анатомия Грея. 40-е изд. Эдинбург: Черчилль Ливингстон. стр. 1562.
    8. Шафер Э.А., Тейн Г.Д. 1892. Анатомия Куэйна, Vol. 2, часть II: артрология, миология, ангиология. Лондон: Лонгманс-Грин. p 481.
    9. Karmanska W, Mikusek J, Karmanski A. Питательные артерии седалищного нерва человека. Folia Morphol (Warsz) 1993; 52: 209–15.
    10. Остин М.С., Кляйн Г.Р., Шарки П.Ф., Хозак В.Дж., Ротман Р.Х. Поздний паралич седалищного нерва, вызванный гематомой после первичного тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. J Артропластика2004; 19: 790–2.
    11. Weil Y, Mattan Y, Goldman V, Liebergall M. Паралич седалищного нерва из-за гематомы после тромболизисной терапии острой легочной эмболии после тотального эндопротезирования тазобедренного сустава. J Артропластика 2006; 21: 456–459.
    12. Teare J, Evans E, Belli A, Wendler R. Ишемия седалищного нерва после установки баллонного катетера с окклюзией подвздошной артерии для прорастания плаценты.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.