第一部分、兔坐骨神经放射性损伤模型建立的可行性　　研究目的：　　模拟人类周围神经放射性损伤的机制，探讨使用CT定位、立体定向放射外科（SRS）系统建立兔放射性坐骨神经损伤模型的可行性，为进一步利用MRI研究周围神经放射性损伤奠定基础。　　材料与方法：　　新西兰大白兔20只,随机选取其中5只，予CT及MR扫描双下肢后，过量麻醉处死，解剖双下肢，对比CT、MR双侧坐骨神经图像及大体解剖观察坐骨神经走行。其余15只按照照射剂量不同分为35GY、50GY、70GY3组，每组5只。随机选取一侧后肢坐骨神经行立体定向照射，单次照射剂量分别为35Gy、50GY、70GY，照射中心位于神经层面距腓肠肌后缘2.5cm-3cm，照射野直径1cm，照射体积约0.79cm3，对侧为对照侧。所有兔于照射前、照射后1月、2月、3月、4月评价兔后肢肢体功能（趾张反射、Tarlov评分）变化，并行MR扫描(包括T2WI、T2WI/ SPIR序列、T2多回波序列)，了解放射段神经及周围肌肉的信号改变。MR扫描完成后于3、4月各处死1只兔，取照射段坐骨神经行光镜及电镜检查。　　结果：　　单次35GY组和50GY组兔一般情况较好，均未见出现体重下降、脱毛及皮肤破溃等症状。照射侧1月肢体功能未见明确降低，2月~4月肢体功能评分进行性下降，50GY下降更明显，35GY组部分兔于4月肢体功能出现恢复；MRI显示35GY组和50GY组照射后2月起照射侧大腿局部神经及肌肉出现水肿，并逐步加重。35GY及50GY组照射侧T2值均由2月起开始升高，50GY组上升速度更快、更明显；35GY组上升稍慢但4月时，两组T2值无统计学差别（35GY与50GY组分别为80.43±6.69和84.00±13.24）。70GY组兔子先后出现明显体重下降，后腿肌肉萎缩，并分别于4周、8周，10周、11周死亡（其中8周时死亡2只），故T2值及功能评分数据未予统计。电镜显示35GY组照射后3月髓鞘出现肿胀、松解，部分中断；至照射后4月，髓鞘明显肿胀，并崩解形成卵圆形小体；线粒体肿胀，轴突内空泡较前增多。50GY照射后3月髓鞘变性明显，髓鞘正常结构崩解；照射后4月，髓鞘结构紊乱，崩解更为明显。　　结论：　　1.35GY和50GY单次照射兔坐骨神经中段后行MRI常规检查、肢体功能及病理学检查均证实靶神经照射部位出现神经损伤的异常改变，损伤后动态观察时间达4月，所有动物均生存，成功率高，MRI常规序列能清晰显示神经损伤部位，提示模型制作成功；而70GY单次照射5只兔在随访期内均死亡，模型制作失败。结果表明35GY和50GY可作为周围神经放射性损伤模型的较好剂量；同时兔大腿中段坐骨神经可作为周围神经放射性损伤模型的理想照射靶点，可用于周围神经放射性损伤的MRI实验模型进行研究。　　2.35GY和50GY组损伤侧神经T2值均自2月起进行性升高，提示动态测量T2值可以监测放射性神经损伤进展的过程；但至4月时两者T2值差异无统计学意义，提示T2值尚不能用于评价放射神经损伤的严重程度。　　3.兔放射性神经损伤表现为慢性、渐进性加重的特点，此模型可作为常见的慢性损伤模型之一，可用于评估MRI或其他检查方法对于病变检出的敏感性。　　第二部分、兔坐骨神经放射性损伤DTI与病理对照研究　　研究目的：　　制作兔坐骨神经放射性损伤模型，探讨弥散张量成像（DTI）、纤维示踪（DTT）及SE多回波序列用于评估坐骨神经放射性损伤的可行性、准确性；通过不同时间点各向异性值（FA值）、表观扩散系数值（ADC值）、本征向量值（λ∥值及λ⊥值）及T2值-时间曲线，与病理学及肢体功能进行动态对比，明确DTI弥散张量参数值及T2值与病理的相关关系及其在放射性神经损伤中的应用价值。　　材料与方法：　　选取21只新西兰大白兔，随机选取一侧后肢坐骨神经行单次立体定向照射，照射剂量35Gy，照射中心位于神经层面距腓肠肌后缘2.5cm-3cm，照射野直径1cm，照射体积约0.79cm3，对侧为对照侧。所有兔于照射前、照射后1天、1月、2月、3月、4月评价肢体功能变化（趾张反射、Tarlov评分），并行MR扫描(包括T2WI、T2WI/SPIR、弥散张量成像采用SE-EPI序列、T2值采用SE多回波序列)，观察照射靶神经及周围肌肉的信号变化。MR扫描完成后于上述每个时间点随机处死2只兔，取照射段坐骨神经行光镜及电镜检查。MRI资料分析取在各时间点上具有完整资料的11只兔进行分析。　　结果：　　T2WI/SPIR序列及T2值变化：照射后1天，照射侧出现神经肿胀、信号稍增高，T2值明显升高；照射后1月T2WI/SPIR上未见信号升高，T2值较1天降低，接近正常水平；照射后2月T2WI/SPIR上神经信号再次升高，神经周围肌间隙出现小片长T2信号影，3、4月异常信号逐渐加重并出现条索状短T2信号影，T2值呈进行性升高，至4月达高峰。　　DTT表现：照射侧坐骨神经1天-1月神经纤维束大小、粗细与对照侧基本一致；照射2月后神经纤维束局部变细；照射后3-4月，照射局部及周围纤维束进一步变细、甚至中断。　　DTI弥散张量参数变化：照射段照射后1天，ADC值出现上升，差异有统计学意义（p=0.024）；照射后1月，ADC值稍回落，但仍较对照侧高（p=0.003）；照射后2月及3月ADC值持续上升，均与对侧有显著差异（p=0.005、0.000）；4月时，ADC值出现回降，但仍明显低于照射前及对照组（p=0.000）。　　照射段照射后1天，FA值出现下降，但差异无统计学意义（p=0.071）；照射后1月，总体FA值稍回升，但仍较照射前及对照侧下降，差异有统计学意义（p=0.024）；照射后2月及3月FA值持续下降，均与对侧有显著差异（p=0.000、0.000）；4月时，FA值出现回升，但仍明显低于照射前及对照组（p=0.000）。　　λ⊥在照射后1天上升（p=0.040），1月时λ⊥值稍回降，但仍较对照侧下降，差异有统计学意义（p=0.010）；照射后2月及3月持续上升，均与对侧有显著差异（p=0.000、0.000），4月时λ⊥值出现回降，但仍明显高于对照组（p=0.000）。λ∥仅在1天、3月出现升高（p=0.038、0.003），余时间点两组无统计学差异。　　肢体功能变化：神经照射后1天所有兔展趾反射及Tarlov评分均未出现明显变化；1月兔肢体功能评分仍未见降低；2月少部分兔肢体功能开始出现降低，总体评分呈进行性下降趋势。　　病理学变化：照射后1天，兔照射侧坐骨神经髓鞘及线粒体结构未见明确异常；照射后1月，髓鞘开始出现轻度变性，板层结构出现松解、肿胀的现象；线粒体部分肿胀；照射后2月，髓鞘变性加重并出现分层；线粒体肿胀，轴突内开始出现轻度萎缩；同时部分区域开始出现再生的神经细胞；照射后3月，髓鞘明显肿胀、变性、部分髓鞘出现中断；轴突内可见空泡，线粒体肿胀变形，线粒体嵴及内外膜受损；照射后4月，崩解的髓鞘形成卵圆形小体；线粒体肿胀较前加重，轴突内可见空白区域，同时可见新生的神经细胞髓鞘成熟。　　结论：　　1.神经照射后ADC、λ⊥在各时间点与对照侧神经差异具有统计学意义，FA值除1天外，其余各时间点亦与对照侧存在显著差异，λ∥仅在1天及3月有意义，说明ADC、λ⊥、λ∥值能较敏感的反应周围神经放射性损伤的异常； FA值、λ⊥值随时间变化的曲线与肢体功能及病理学改变过程具有一致性，而ADC、λ∥值与肢体功能无相关，表明FA值、λ⊥值可作为评价早期周围神经放射性损伤的可靠方法。　　2. DTT图示神经照射后2月，照射处局部纤维束变细；照射后3月，照射局部纤维束进一步变细、中断；照射后4月纤维束穿过损伤处，连接远段神经，提示DTT图可直观、清晰显示兔坐骨神经放射性损伤的异常改变。　　3.坐骨神经放射神经损伤1天FA值稍下降，ADC值及λ⊥、λ∥值升高，这与早期一过性血管源性水肿有关；1月-3月FA值进行性下降，ADC值及λ⊥值进行性升高，这与逐步加重的髓鞘变性、脱髓鞘改变有关，至4月FA值稍回升，而ADC及λ⊥值下降，推测可能与髓鞘变性、神经再生及局部纤维化等多种因素有关。