人工生物膜修復(fù)椎間盤纖維環(huán)的動物實驗研究及療效評估.pdf

1、目的:用不同方法處理椎間盤纖維環(huán),觀察人工生物膜對椎間盤纖維環(huán)缺損的修復(fù)作用,并通過生物力學(xué)測試、組織形態(tài)學(xué)及影像學(xué)技術(shù)評估其修復(fù)效果。腰椎間盤突出癥目前已經(jīng)成為多發(fā)病,手術(shù)治療也是最主要的治療方法,腰椎間盤切除術(shù)簡單易行,對病人損傷小,痛苦少,安全性高,醫(yī)療成本也低,但椎間盤切除術(shù)僅對突出髓核做切摘,在切除髓核的同時,多對椎間盤纖維環(huán)進行更大范圍的破壞,而不進行修補,故術(shù)后再次突出率較高,并且因手術(shù)對纖維環(huán)的破壞,部分病人會在術(shù)后出現(xiàn)

2、短暫的下腰痛。故在進行椎間盤切除術(shù)時,對纖維環(huán)加以修復(fù),降低術(shù)后復(fù)發(fā)及術(shù)后下腰痛發(fā)生率是很有必要的。近年來,隨著可降解的生物合成材料及組織工程技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對于纖維環(huán)修復(fù)及再生的研究也逐漸深入?；仡櫧?0年對此課題的研究,纖維環(huán)修復(fù)、再生主要技術(shù)包括:外科手術(shù)直接縫合纖維環(huán);細胞和基因治療;組織工程支架技術(shù);細胞和基因治療與支架聯(lián)合應(yīng)用。目前纖維環(huán)修復(fù)及再生的困難存在以下幾個方面,(1)缺乏合適的纖維環(huán)細胞培養(yǎng)基及誘導(dǎo)其增生分化成

3、具有纖維環(huán)細胞形態(tài)及功能結(jié)構(gòu)的纖維環(huán)細胞的細胞外環(huán)境;(2)選擇合適的纖維環(huán)細胞培養(yǎng)及植入支架,其支架應(yīng)當(dāng)符合以下特點:A填充或修補纖維環(huán)缺損以抑制髓核突出;B、能固定于周圍組織上[如終板或周圍纖維環(huán)];C、能維持或復(fù)原脊柱運動節(jié)段的力學(xué)特點;D、既不刺激神經(jīng)束膜也不與其粘連。(3)支架及植入組織必須有相應(yīng)的良好的固定結(jié)構(gòu),且不影響局部結(jié)構(gòu)。纖維環(huán)的修復(fù)及重建是解決脊柱退變性疾病及椎間盤摘除術(shù)后復(fù)發(fā)等一系列并發(fā)癥的理想治療策略。目前為止

4、,我們的真正挑戰(zhàn)是如何處理已受損的纖維環(huán),纖維環(huán)修復(fù)與重建方法如何與臨床應(yīng)用相結(jié)合。本研究旨在探索修復(fù)纖維環(huán)的合適材料及方法,從而延緩椎間盤因手術(shù)而致的退變進程,提高腰椎間盤突出癥的臨床治療滿意率。
　　 方法:
　　 選用8只骨骼發(fā)育成熟的成年本地山羊,雌雄各4只,體重15-20公斤,2-3歲齡,分籠飼養(yǎng),實驗動物等級為一級,普通動物。積極準備后,禁食水24小時,肌肉注射藥物全麻,在無菌手術(shù)條件下,經(jīng)左側(cè)腰背肌外緣斜行

5、切口,將髂腰肌鈍性分離,推至腹側(cè),暴露至后腹膜外,顯露出L2-3、L3-4、L4-5椎間盤前外側(cè),然后將三個間盤隨機設(shè)計按以下三種方法之一處理:1、暴露出椎間盤纖維環(huán),不作任何處理;2、暴露出椎間盤纖維環(huán)后,將其切開,用人工生物膜填充缺口;3、暴露出椎間盤纖維環(huán),尖刀將其切開,制造出5×10mm缺口,作為對照組。隨后逐層縫合手術(shù)切口,術(shù)后每天肌注青霉素240萬單位,連續(xù)注射4天。于術(shù)后第12天拆除切口縫線。術(shù)后12周空氣栓塞處死所有實驗

6、動物后,收取所有實驗動物的腰椎標本,處死前將所有動物隨機分為1組(測試纖維環(huán)強度)和2組(組織學(xué)及影像學(xué)評估組織反應(yīng)),處死后,完整取出所有動物的腰椎,1組隨即測試其生物力學(xué)測試,即使用自制容量-壓力測試裝置進行容量-壓力測試,評估其纖維環(huán)生物學(xué)強度。2組在取出標本后,隨即以福爾馬林溶液將其固定,常溫下保存,依次進行MRI及組織學(xué)檢查。MRI檢查:對所得標本的矢狀位及冠狀位T1、T2加權(quán)像的掃描。組織學(xué)檢查:將所取標本經(jīng)椎間盤上、下緣橫

7、行切開,單獨保存后,膠鈣脫水后,去除椎間盤上下殘存在骨質(zhì),將其蠟塊包埋,后用leica-rm2125切片機切片,創(chuàng)光至約5um。每一間盤均切片兩張,同時給予馬松染色和HE染色,大體及光鏡下觀察椎間盤纖維環(huán)連續(xù)性及結(jié)構(gòu)完整性。
　　 結(jié)果:
　　 人工生物膜修復(fù)組與單純切開組,椎間盤纖維環(huán)完整性及生物強度均不如單純暴露組,人工生物膜修復(fù)組優(yōu)于單純切開組,兩者具有有顯著的統(tǒng)計學(xué)差異,人工生物膜可以與椎間盤纖維環(huán)的膠原纖維良好