脊椎截骨致脊髓短縮對脊髓血流及功能早期影響的實驗研究.pdf

1、目的：脊椎截骨在脊柱側凸、后凸矯形手術中是有其明顯的優(yōu)點，但是脊椎截骨必然會導致椎管縱向縮短，由于脊髓受神經(jīng)根及硬脊膜韌帶等成分的牽拉，其向上下方椎管的回縮受到了限制，從而引起截骨節(jié)段及上下相鄰區(qū)域的脊髓發(fā)生縮短，對脊髓內的神經(jīng)元細胞及神經(jīng)纖維造成直接的機械性損傷，并可以導致脊髓內壓力增高，從而影響脊髓的血流供應，間接造成脊髓的損傷。目前與此相關的實驗研究非常少，也沒有理想的哺乳動物脊柱側凸實驗模型，這就使脊柱截骨的安全范圍仍是個未知數(shù)

2、。本課題通過建立環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮動物模型，研究脊髓短縮對脊髓血流及功能的影響，從而確定脊髓短縮的安全截骨臨界值，并對脊椎截骨的安全范圍進行初步的動物實驗研究。 方法：在動物實驗中，將40只新西蘭大耳白兔隨機分為5組，每組8只。3％的戊巴比妥鈉耳緣靜脈麻醉(1ml/Kg)。A組為對照組，麻醉后行前后路手術顯露L4的椎板及椎體，行環(huán)椎管脊椎截骨術，截骨面不合攏。B、C、D、E組為實驗組(環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮組)，分別于麻醉

3、成功后，分別通過前后路手術行環(huán)椎管脊椎截骨5mm、7.5mm、10nmm、12.5mm。完成截骨后，用特制的脊椎合攏器將截骨兩端閉合。術前，術中，術后均行體感誘發(fā)電位(somatosensory evoked potentials，SEP)和經(jīng)顱磁刺激運動誘發(fā)電位（transcranial magnetic stimulation motor evoked potentials，TMS-MEP)監(jiān)測并分別記錄麻醉后第5min，顯露后第5

4、min，截骨后第5min，截骨后第15min，合攏后第5min，合攏后第15min，合攏后第30min，合攏后第60min，合攏后第120min，合攏后第180min，合攏后第360min的SEP和MEP數(shù)據(jù)。6h后將動物深麻醉處死，行全身血管灌注，取傷段脊髓切片，通過圖像采集系統(tǒng)獲取脊髓各部分的顯微圖片，用Image pro plus 5.0.2圖像分析軟件測量各截面血管累加面積，并以此計算單位體積脊髓內血容量，通過對所獲得數(shù)據(jù)進行

5、統(tǒng)計學分析，來研究環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮對脊髓血流(spinal cord blood flow，SCBF)影響的規(guī)律。 結果：C、D組各1例，E組2例因操作意外被排除，其余均順利完成手術。 1．對照組(A組)：本組8只動物的SEP和MEP在單純麻醉的6h內各時間點間比較，經(jīng)方差分析檢驗，無顯著性差異(P>0.05)，而在手術操作過程出現(xiàn)輕度潛伏期延長或波幅降低，但在停止操作后，SEP和MEP多在15min內恢復到正?；?/p>

6、接近正常。術前和術后的各時間未見明顯潛伏期延長或波幅降低。病理切片未見出血、水腫等異常變化。 2．環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮5mm組(B組)：在合攏完成時，SEP和MEP均出現(xiàn)潛伏期延長和波幅降低，SEP的潛伏期及波幅和MEP波幅在合攏后第360min均恢復到正常水平，MEP潛伏期則恢復至接近正常。損傷段脊髓各部單位體積血容量與對照組相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。病理切片未見明顯異常。 3．環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮7.5m

7、m組(C組)：在合攏完成后，SEP和MEP均出現(xiàn)潛伏期延長和波幅降低，SEP的潛伏期和MEP波幅在合攏后360min內均恢復到正常水平，SEP波幅和MEP潛伏期則恢復至接近正常，此時灰質平均SCBF減少6.5％，白質平均SCBF在正常范圍，脊髓組織病理學顯示，組織結構無明顯變化。 4．環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮10mm組(D組)：截骨面合攏時，MEP和SEP均立即出現(xiàn)明顯潛伏期延長和波幅降低，在合攏后第360minMEP波幅恢復至正

8、常，SEP的潛伏期及波幅和MEP潛伏期均恢復至接近正常，此時灰質平均SCBF減少39％，白質平均SCBF減少15％，組織病理學顯示，脊髓白質輕度水腫，局部可出現(xiàn)小壞死灶，灰質大多數(shù)神經(jīng)元胞體基本正常，一小部分神經(jīng)元細胞水腫，細胞核皺縮，甚至出現(xiàn)圓形小壞死灶。 5．環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮12.5mm組(E組)：SEP和MEP在合攏完成時即出現(xiàn)明顯潛伏期延長和波幅的降低，術后6h內未見明顯恢復，灰質平均SCBF減少81％，白質平均S

9、CBF減少82％，組織病理學顯示，灰質中大多數(shù)神經(jīng)元細胞嚴重水腫，細胞核皺縮，溶解，灰質呈現(xiàn)海綿樣改變，有時可觀察到較大的灰質壞死灶；白質明顯脫髓鞘改變，大部白質嚴重水腫，可觀察到明顯壞死灶。 結論：在動物實驗中，環(huán)椎管脊椎截骨脊髓短縮對脊髓的功能和血流造成一定影響。規(guī)則的脊椎截骨脊髓短縮≤7.5mm，對脊髓的功能只有一過性影響，往往在360min內就能恢復正常；對脊髓血流的影響也僅限于灰質，組織病理學正常。脊髓短縮10mm時，

10、脊髓短縮對脊髓的功能有一定的影響，表現(xiàn)為MEP和SEP出現(xiàn)明顯潛伏期延長和波幅降低，其中MEP變化更為明顯，但脊髓功能通過自身調節(jié)于6h內基本恢復；對脊髓血流的影響表現(xiàn)在脊髓灰質內血流量的降低，對脊髓白質的血流量僅有輕微的影響，組織病理學出現(xiàn)局灶性改變。脊髓短縮12.5mm時，對脊髓的功能造成了不可逆性的損傷，SEP及MEP均見明顯潛伏期延長和波幅降低，且在6h內沒有明顯的恢復；脊髓白質和灰質的血流量均出現(xiàn)了明顯的減少，組織病理學呈現(xiàn)廣