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17世纪早期，Ferara首先开展了神经修复手术。早期的神经修复均为神经外膜的端端直接缝合。1870年，Philipeaux和Vulpian报道了神经移植术，但并未受到重视。直至Bunnell，Seddon和Millesi等人通过后续的临床研究，最终证实了神经移植在修复神经缺损中的有效性。1917年，Langley和Hashimoto报道了神经束膜的缝合。此后，Sunderland通过对神经内部的解剖研究，进一步证实了神经束膜修复的价值。1964年，Smith和Kurze分别报道了应用外科显微镜进行神经束膜的缝合技术，标志着现代周围神经显微外科的诞生。此后，周围神经的显微外科修复得到了广泛的开展。
周围神经最外层的结缔组织层称为神经外膜（epineurium）。神经外膜向神经束间延伸形成间隔。神经干内的束状结构为神经束组，神经束组由神经束膜（perineurium）包被。神经束膜相对比较坚韧，不但对神经内膜和神经纤维起到机械性支撑的作用，并且还维持着神经内压力、神经内环境及其代谢能力的作用。神经束组内可以包括多个神经束，神经束由神经内膜包被。神经束内由多根神经纤维构成，神经纤维是周围神经中最小的结构单位（图6-1）。
周围神经的神经纤维包括：有髓神经纤维和无髓神经纤维，均由轴突和施万细胞鞘构成。有髓神经纤维的轴突由施万细胞和髓鞘共同包裹，而无髓神经纤维的轴突被施万细胞包裹成束。有髓神经纤维两个相邻的施万细胞之间无髓鞘部分称为郎飞结（node of Ranvier），该处的轴突裸露，有利于兴奋以跳跃式方式进行传导，显著增加了有髓神经纤维的传导速度。轴突的主要功能是进行物质运输，包括向远端的慢速运输和向近端的快速运输。轴突向远端的慢速运输为1～4mm/d，转运物质为膜蛋白、分泌蛋白和肽等；轴突向近端的快速运输为200～400mm/d，转运物质为神经生长因子和其他的生长因子等。
图6-1 周围神经的解剖结构
箭头A为神经外膜，B为神经外膜形成的神经束间隔，C为神经束膜，D为神经内膜，E为神经干，F为神经束组，G为神经束，H为神经纤维
通常而言，周围神经的近端部分，即靠近脊髓的部分，如臂丛神经和腰骶丛神经等，其运动神经纤维和感觉神经纤维的排列并不是按照神经束分布，而是在一个神经束中运动神经纤维和感觉神经纤维相互交错在一起。而周围神经的远端部分，即接近靶器官的部分，神经束中的神经纤维功能相对单一，已经分为了运动神经束和感觉神经束。了解和掌握神经的显微解剖，对于术者选择不同类型的显微外科神经修复方法具有重要的临床意义。
19世纪，Waller对周围神经损伤后远端轴突的病理学改变进行了详细描述，该病理过程后来被称为沃勒变性（Wallerian degeneration）。神经损伤后，沃勒变性主要发生在断端以远的神经部分。在神经远断端，单核细胞破坏髓鞘，并在施万细胞中启动有丝分裂。轴突远端的变性可能是由于自溶机制引起，细胞骨架开始分解，随后细胞膜溶解。在细胞骨架和细胞膜降解后，远端轴突周围的施万细胞释放髓鞘脂质。吞噬细胞，如巨噬细胞和单核细胞，清除髓鞘和轴突碎片。沃勒变性也出现在神经近断端，表现为神经近端肿胀，但变性的范围相对很小。通常神经肌肉的运动反应在伤后3天消失，伤后1～3周沃勒变性基本完成（图6-2）。
图6-2 沃勒变性
箭头A所示为神经损伤部位，B为神经胞体，C为轴突，D为施万细胞和髓鞘，E为神经支配的靶肌肉，F为神经远断端沃勒变性，脱髓鞘的施万细胞，G为巨噬细胞，H为单核细胞，I为神经修复后，重新包裹新生轴突的施万细胞和髓鞘
碎片清除后，启动再生程序。新的轴突芽通常来自郎飞结，即施万细胞之间轴突的非髓质区域。施万细胞有助于引导新生的轴突芽在神经两断端基底膜之间延伸。神经功能恢复需要轴突向远端延伸，直至到达远端靶器官。人类轴突再生速度大约为1mm/d，因此，神经损伤或神经修复后，通常需要数月才能恢复功能。神经损伤部位新生轴突芽的生长不受控制，轴突错长并支配其他靶器官是常见的并发症。与周围神经相比，中枢神经系统的再生能力不太明显。尽管中枢神经系统的星形胶质细胞增殖方式与周围神经系统施万细胞的增殖方式类似，但它们在中枢神经系统中会产生抑制再生的胶质瘢痕。
最常用的神经损伤分型是Seddon和Sunderland分型。Seddon将神经损伤分为三级。第1级为神经失用，该级损伤是由于短暂的压迫或牵拉造成神经的轻微损伤，神经解剖结构完整，仅表现为神经传导阻滞，恢复效果好；第2级为轴突断裂，该级损伤中神经纤维的髓鞘完整，轴突能够顺利再生，预后良好；第3级为神经断裂，神经完全中断，需要手术干预，为神经再生和肢体功能恢复提供最大的可能性。
Sunderland分型系统中，共有五型神经损伤。1型为神经失用；2型为轴突断裂；3型为神经内膜损伤；4型为神经束膜损伤；5型为神经外膜损伤，神经断裂。1988年，Mackinnon和Dellon进一步增加了第6型，即神经连续性存在，但合并不同程度的神经损伤，需要通过显微外科技术进行修复。
在术野清晰的条件下进行神经的辨别、游离、断端处理和吻合是保证神经优质修复的前提。尤其是在神经束膜修复时，需要在显微镜下进行神经束间的解剖和神经束的游离等操作，因而必须在肢体近端应用止血带以保持清晰的术野。
通常情况下，需要从神经损伤远、近端的正常部分向病灶的位置进行显露和游离。一方面，从正常的部位入手，组织的解剖结构相对清楚，容易找到需要修复的神经；另一方面，避免从瘢痕处分离寻找神经断端，造成进一步加重对神经断端的损伤。
新鲜神经损伤的断端修整相对容易，即切除损伤的软组织直至神经断面上出现柔软的、乳头状突起的神经束组。陈旧神经损伤在断端，尤其是近断端，形成创伤性神经瘤。神经在修复前必须对神经瘤进行彻底的切除，以避免其对轴突向远端再生的影响。修整时，首先固定神经瘤，用锐利且细薄的刀片，垂直于神经长轴，从病灶端开始，向正常的神经部分逐个横断面切开。每次切开时不要完全切断，保留1/4～1/3的神经作为牵引，每次切开的间距为2mm，直至断面上出现柔软的、凸起的神经束组颗粒，该断面即为正常的神经断面。修整至正常神经断面是神经修复的关键步骤之一，很多情况下，术者为了能够满足神经的直接吻合，放宽了判断正常神经断面的要求，结果必然会对神经修复的结果产生不良的影响。
神经外膜缝合是常用的神经修复方法，其操作相对简单，技术要求不高，并且不累及神经内部的组织结构。适于周围神经的近端部分，即臂丛及腰骶丛等部位神经损伤的修复。神经外膜修复前首先要进行神经的准确对合。常用的标记包括神经外膜表面沿神经轴向走行的血管、神经束断面的形态和排列等。当神经断端可在无张力条件下对合后，使用8-0～10-0的无创伤显微缝线进行神经外膜的缝合。缝合的针数根据神经的直径决定。缝合后，要求吻合口平滑，无神经束组外露。缝合时注意仅缝合神经外膜，不要伤及神经束，以免影响轴突生长（图6-3）。
神经外膜缝合最大的缺点是神经束组很难达到精确的对合。即便神经外膜吻合后外观平滑，但内部的神经束组仍不可避免地存在间隙、重叠，以及扭曲等现象而影响神经的愈合。
图6-3 神经外膜缝合
a.一侧神经外膜的缝合；b.翻转神经；c.完成另一侧神经外膜的缝合
对于周围神经的远端部分，即接近靶器官的部分，神经已经分出明确的功能束。此时应当进行神经束膜的修复，使对应的运动束和感觉束分别得到准确的对合，有助于术后恢复良好的功能。神经束膜缝合最关键的步骤是远、近端神经束的准确对接。尽管有学者应用神经电刺激仪、免疫组化染色，以及免疫荧光等方法进行神经束的对位，但上述方法均存在步骤复杂和术中耗时过长等缺点。因此，目前临床上最常用的定位方法仍然是在显微镜下，根据神经束组的直径、形状，以及所处的位置（象限）进行准确对接。神经束膜的吻合需在无张力条件下，使用10-0～11-0的无创伤显微缝线进行缝合。神经束膜缝合时，需要切除部分神经外膜，使神经束组凸出，将神经束组的远、近端准确对合后，逐束缝合。束膜缝合后，尽可能缝合神经外膜，以增加神经缝合的强度（图6-4）。
图6-4 神经束膜缝合
a.修整神经外膜和神经束膜；b.神经束组精确对位后，逐根缝合神经束膜；c.完成神经束膜的缝合
神经束膜缝合的缺点是缝合部位的组织反应大，可能会形成更多的瘢痕组织。此外，神经束膜较薄，显微外科技术要求相对更高，手术操作时间更长。
神经端侧缝合是指将受损神经的远断端，缝合至邻近正常的神经干侧壁上。缝合时，可以在正常的神经干侧方根据受区神经直径进行开窗，即切开部分神经外膜。此后，通常是以45°夹角，将受区神经的远断端缝合至正常的神经干侧壁开窗处。1873年，Letievant提出将切断神经的远断端缝合在正常神经的侧方。Lundborg也支持将端侧缝合作为一种神经修复的缝合方式。目前的研究表明轴突感觉芽的萌动比运动芽的萌动容易，因此端侧缝合后，感觉神经的修复效果更好。由于端侧缝合的疗效在临床上仍存在争议，因此多数情况下，神经端侧缝合的方法仅用于感觉神经的修复。
神经缝合后，断端的缝线均会产生抑制轴突生长的瘢痕组织，因此纤维蛋白胶在神经修复中的使用逐渐增多。为了减少缝线瘢痕组织的产生，可以通过稀疏缝合将神经束准确对合，之后利用纤维蛋白胶对神经断端进行黏合的方式进行神经修复。
神经修复时要求无张力缝合，然而在临床实践中，无论是新鲜损伤还是陈旧损伤，经常会遇到神经缺损的情况。当出现神经缺损时，常用的解决方式如下：
对于短距离的神经缺损，可以先试行向神经远、近端适度游离和改变关节位置来进行吻合口处的减张，多数情况下可以解决短距离的神经缺损。若吻合口仍存在张力，还可以通过神经改道移位的方式，如肘部尺神经前置等进行神经吻合口的减张。
神经缺损长度小于3cm的，可以采用神经导管来桥接神经断端。神经导管包括生物神经导管和人工合成神经导管。生物神经导管通常为自体静脉、动脉和肌肉。其中，自体静脉套最为常用。修复时，要选择直径略大于神经的静脉，切取静脉的长度约为神经缺损距离的1.5倍。静脉倒置后，将神经残端套入静脉中，缝合固定。
人工合成可吸收的神经导管包括胶原蛋白、聚乙醇酸和己内酯，其中己内酯导管的疗效相对最好。
异体神经移植是治疗周围神经缺损一种替代的方法。异体神经的结构能够为再生轴突提供良好的黏附和支持。近年来，脱细胞的同种异体神经已经应用于临床。经过脱细胞处理，解决了宿主对异体神经的免疫排斥反应，并且具备一定的促进神经再生的能力。然而，异体神经移植的疗效还需要进一步的临床实验证明其有效性。目前，脱细胞的同种异体神经主要用于感觉神经的修复。
对于长段的神经缺损，自体神经游离移植仍然是治疗神经缺损的“金标准”。自体神经移植的方式包括不带血运的自体神经移植和带血运的自体神经移植。通常切取移植神经的长度较神经缺损长15%左右。
移植的神经本身没有血运，术后早期主要依赖周围软组织提供养分。因此，移植神经需选择细长的神经，并且该神经切取后对供区影响小。常用的移植神经包括腓肠神经、前臂内侧皮神经、桡神经浅支、股外侧皮神经和隐神经等。目前临床上最常用的移植神经仍然是腓肠神经（图6-5）。
图6-5 腓肠神经的切取
a.皮肤切口为A、B、C三点的连线，A为外踝和跟腱间隙的中点，B为小腿后正中线的中点，C为腘窝中点；b.显露腓肠神经，A为腓肠神经主干，B为来自胫神经的内侧支，C为来自腓总神经的外侧支
当修复粗大的神经缺损时，有两种选择，一种是将数股腓肠神经编成束状进行移植修复（图6-6）；另一种是选择带血运的粗大神经进行移植。带血运的神经移植术，在修复神经缺损的同时，还需要将移植神经的营养血管与受区的血管吻合，避免移植的神经中心发生缺血坏死和纤维化，影响神经修复的效果。
神经移位是指神经损伤后，其他神经作为供体，移位修复受损神经的方法。移位方式包括远位移位和邻近移位。前者广泛应用于臂丛神经根性损伤，常用的供体神经包括副神经、膈神经、肋间神经、健侧颈 7 神经根、胸背神经、胸前内侧神经和胸前外侧神经等。后者多用于臂丛神经损伤和高位尺神经损伤，如经典的Oberlin手术（尺神经束支移位至肱二头肌肌支）、肱三头肌长头支移位至腋神经前支、骨间前神经移位至尺神经深支等。
图6-6 腓肠神经编织为束状移植修复神经缺损
a.腓肠神经编织缝合成束，A为3股腓肠神经，B为2股腓肠神经；b.腓肠神经移植修复，A为3股腓肠神经移植修复正中神经，B为2股腓肠神经移植修复肌皮神经；c.3股腓肠神经移植修复尺神经
神经修复术后常规需要肢体制动，以减轻吻合口的张力。如前臂掌侧的正中神经或尺神经修复后，需要屈腕位石膏或支具固定；小腿胫神经修复后，需要跖屈踝关节固定等。肢体制动时间3～4周，若缝合处张力较大，则需要固定6周。
术后神经恢复情况可以通过查体和电生理检查来进行监测。查体时，沿神经的体表投影进行叩击，记录神经干叩击征（Tinel征）的部位，该部位即为新生轴突大致到达的位置。通过对伤后不同阶段Tinel征部位的比较，可以判断新生轴突向远端生长的情况。此外，对术后不同阶段进行电生理检查，也有助于准确判断神经的恢复情况。