前路內(nèi)固定治療脊柱化膿性感染的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、第一部分犬脊柱化膿性感染模型的建立 研究目的：建立一種新型的犬脊柱化膿性感染模型. 材料和方法: 取中國(guó)雜種家犬20只.動(dòng)物取右側(cè)臥位,手術(shù)入路選擇腹膜后入路,手術(shù)暴露動(dòng)物脊柱胸 12/腰 1 椎間隙,將暴露椎間隙的椎間盤部分切除,用刮匙破壞椎間隙相鄰的上下節(jié)段椎體終板,然后將含有不同濃度的金黃色葡萄球菌的懸浮液和硬化劑魚肝油酸鈉注射入犬的脊柱椎間隙.切除部分椎間盤并破壞椎體終板的目的是使椎體骨組織更好的與細(xì)菌相接觸.動(dòng)

2、物在術(shù)后 14 天處死,感染的椎間盤及其相鄰椎體取出,對(duì)取出標(biāo)本的細(xì)菌含量進(jìn)行定量測(cè)定.處死時(shí)取部分肝臟組織和抽血進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),觀測(cè)是否有全身系統(tǒng)性感染的發(fā)生. 結(jié)果：本文成功的應(yīng)用金黃色葡萄球菌濃度為 10<'2>CFU/ml 的細(xì)菌懸浮液在90﹪(9/10)的接種部位中誘導(dǎo)出脊柱感染.肝臟組織及血液培養(yǎng)結(jié)果均呈陰性,排除了全身系統(tǒng)性感染的可能.接種細(xì)菌濃度高于10<'3>CFU/ml 的4只動(dòng)物中有2只在術(shù)后3天內(nèi)死亡.

3、 結(jié)論： 本文成功的建立了一種新型的犬脊柱化膿性感染模型,這種模型可以廣泛地應(yīng)用于驗(yàn)證不同抗感染的治療方法的療效比較. 第二部分犬脊柱化膿性感染的影像學(xué)及組織學(xué)觀察 研究目的：對(duì)第一部分所述的犬脊柱化膿性感染模型進(jìn)行進(jìn)一步的影像學(xué)及組織學(xué)觀察. 材料與方法: 采用論文第一部分描述的方法(但只制作一個(gè)脊柱感染節(jié)段)制作動(dòng)物模型,選取接種過細(xì)菌的動(dòng)物8只.動(dòng)物分別于接種后的第1、2、4、8周行普通X線平片檢查,C

4、T(computed tomography)檢查和核磁共振檢查(magneticresonance imaging,MRI)分別于術(shù)后的第1、2、4、8周處死動(dòng)物,每次處死2只.取出以感染節(jié)段為中心的整段脊柱,福爾馬林浸泡、脫鈣、石蠟包埋、切片、蘇木精和依紅染色染色.最后用光鏡進(jìn)行組織學(xué)觀察. 結(jié)果： 影像學(xué)和組織學(xué)觀察證實(shí)了,脊柱感染模型的成功建立,感染灶從椎間隙發(fā)展到上下節(jié)段椎體,形成椎體骨髓炎,有炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、死骨

5、形成、骨再生、骨骼改建等典型化膿性感染癥狀.病變發(fā)展到8周時(shí),椎間隙消失,上下節(jié)段椎體部分融合. 結(jié)論： 手術(shù)破壞椎間盤組織并向椎間隙注射金黃色葡萄球菌是制作脊柱感染動(dòng)物模型的有效方法. 第三部分應(yīng)用鈦板治療犬化膿性脊柱感染的實(shí)驗(yàn) 研究目的：探討應(yīng)用一期清創(chuàng)植骨加內(nèi)固定的方法治療脊柱感染是否安全,內(nèi)植物是否會(huì)造成感染復(fù)發(fā)或持續(xù)性慢性感染(recurrence or persistence of infection

6、),;探討在術(shù)后的不同時(shí)段,這些內(nèi)植物上是否有細(xì)菌存在以及細(xì)菌的種類和來(lái)源. 材料與方法: 采用應(yīng)用以前述方法制作脊柱感染模型的犬20只,術(shù)前行MRI檢查確定脊柱感染節(jié)段波及范圍,根據(jù)影像學(xué)所見制定手術(shù)方案,確定清創(chuàng)范圍.全部動(dòng)物行前路一期清創(chuàng)自體髂骨植骨內(nèi)固定術(shù).術(shù)前一周開始應(yīng)用頭孢唑啉以及慶大霉素抗感染,抗生素一直應(yīng)用至術(shù)后一個(gè)月,觀察記錄手術(shù)切口情況,手術(shù)取出鈦板前行MRI檢查,分別在術(shù)后4,8,12,24周再次手術(shù)取出鈦

7、板,暴露固定脊柱節(jié)段進(jìn)行大體觀察.并不處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物.無(wú)菌操作條件下,取出鈦板及鈦板比鄰的骨組織進(jìn)行傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)和應(yīng)用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase chainreaction,PCR)技術(shù)的分子生物學(xué)的檢測(cè)方法進(jìn)行細(xì)菌檢測(cè).用超聲洗滌的方法去除附著于鈦板上生長(zhǎng)的細(xì)菌,然后對(duì)得到的超聲洗滌液涂平板,進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)或應(yīng)用PCR技術(shù)對(duì)目標(biāo)基因-細(xì)菌16 S rRNA基因-進(jìn)行特異性擴(kuò)增,最后對(duì)擴(kuò)增后的基因新型電泳,鑒定細(xì)菌是否存在.

8、 結(jié)果：2只動(dòng)物分別于手術(shù)后的第三天和第二周因不明原因死亡,術(shù)后手術(shù)切口觀察發(fā)現(xiàn)切口一期愈合,沒有竇道形成,膿液滲出等感染跡象發(fā)現(xiàn).手術(shù)中發(fā)現(xiàn)脊柱固定節(jié)段沒有感染跡象,鈦板被組織緊密包裹.鈦板及比鄰骨組織標(biāo)本細(xì)菌培養(yǎng)的陽(yáng)性率是45﹪,應(yīng)用PCR技術(shù)的細(xì)菌檢測(cè)方法得出的細(xì)菌陽(yáng)性率為80﹪.以上兩種方法的陽(yáng)性率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異. 結(jié)論： 在有效的抗生素預(yù)防感染的前提下,應(yīng)用脊柱前路一期清創(chuàng)植骨內(nèi)固定的方法治療犬脊柱化膿性感染是一

9、種安全、有效的方法,沒有臨床可見感染發(fā)生.但細(xì)菌學(xué)的檢測(cè)結(jié)果表明細(xì)菌在鈦板和鄰近的骨組織中附著生長(zhǎng)的現(xiàn)象比較普遍,所以有潛在遲發(fā)性感染的可能存在,術(shù)后如植骨節(jié)段已經(jīng)融合的情況下應(yīng)該去除內(nèi)植物.應(yīng)用PCR技術(shù)進(jìn)行細(xì)菌檢驗(yàn)是一種比傳統(tǒng)細(xì)菌培養(yǎng)方法敏感性更高的一種方法. 第四部分細(xì)菌對(duì)于脊柱假體周圍感染的影響:金黃色葡萄球菌與結(jié)核桿菌相比較的體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn) 研究目的：用體外實(shí)驗(yàn)比較金黃色葡萄球菌(Staphylococcus

10、aureus)與結(jié)核桿菌(Mycobacterium tuberculosis)在鈦板表面附著和生長(zhǎng)的不同特點(diǎn);同樣應(yīng)用動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)比較兩種病菌誘導(dǎo)假體周圍感染能力的不同. 材料和方法: 將金黃色葡萄球菌和結(jié)核桿菌分別與鈦板進(jìn)行體外細(xì)菌培養(yǎng).然后分離附著于鈦板上的細(xì)菌接種于培養(yǎng)基,進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),用細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)(以CFU為單位)的方法衡量不同細(xì)菌在鈦板表面附著和生長(zhǎng)的能力.同時(shí),應(yīng)用掃描電鏡(scanning electron m

11、icroscopy,SEM)直接觀察兩種細(xì)菌在鈦板上附著和生長(zhǎng)的不同特點(diǎn).在隨后的動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,選取22只犬,行脊柱前路鈦板內(nèi)固定,每只動(dòng)物植入兩塊鈦板,然后將兩種病菌分別接種于同一只動(dòng)物的兩塊鈦板周圍,人為誘導(dǎo)鈦板的假體周圍感染,動(dòng)物于術(shù)后21天處死,原切口暴露取出鈦板及鈦板比鄰骨組織進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng),根據(jù)細(xì)菌培養(yǎng)的結(jié)果判斷是否有感染發(fā)生,比較兩種細(xì)菌誘導(dǎo)假體周圍感染的能力. 結(jié)果：在體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,我們觀察到金黃色葡萄球菌在鈦

12、板表面的附著與生長(zhǎng)能力非常強(qiáng),細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果表明鈦板表面上有大量金黃色葡萄球菌附著和生長(zhǎng);而結(jié)核桿菌在鈦板表面附著與生長(zhǎng)的能力相對(duì)較差.在掃描電鏡觀察下可以觀察到鈦板表面附著了大量的金黃色葡萄球菌,甚至形成了很多密集的菌落;而在鈦板表面很難觀察到桿狀的結(jié)核桿菌,沒有菌落形成.在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中我們觀察到接種金黃色葡萄球菌的鈦板更容易發(fā)生感染,并且兩種病菌誘導(dǎo)假體周圍感染的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05). 結(jié)論： 與金黃色葡萄球菌相比