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绵羊慢性压迫性颈脊髓病动物模型的建立及评估

时间:2011-10-04作者:来源:中国论文库
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  【摘要】目的:探讨颈脊髓慢性压迫动物模型的建立方法及可行性评估。方法:将9只绵羊分为对照组(A组)、1个月组(B组)和3个月组(C组)。经颈前路手术将新型注射压迫系统的

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  【摘要】目的:探讨颈脊髓慢性压迫动物模型的建立方法及可行性评估。方法:将9只绵羊分为对照组(A组)、1个月组(B组)和3个月组(C组)。经颈前路手术将新型注射压迫系统的致压球囊置入C4/5椎间隙并固定,将注射阀埋于颈后皮下。A组术后不注射碘海醇,B、C组术后每周经皮向注射阀注射0.1ml碘海醇,使球囊缓慢膨胀,对颈脊髓产生慢性压迫。每4周于全麻下行颈椎X线、CT和MRI检查。每次注射造影剂后和检查前后用Tarlov评分法对动物进行行为学评价。终止观察时取压迫节段脊髓进行病理观察及电镜观察超微结构变化。应用单因素方差分析评估不同组实验动物行为学的差异,用Pearson相关系数分析各观测参数的相关性。结果:A组各时间点Tarlov评分均为5分。B组及C组每次注射造影剂前后Tarlov评分不变。终止观察时B组实验动物平均椎管侵占率为54.6%,Tarlov评分1只4分,2只5分;C组实验动物平均椎管侵占率67.6%,Tarlov评分1只2分,2只3分。肉眼可见B组受压节段脊髓变扁,C组明显凹陷;病理学检查见B组受压节段脊髓前角内神经元数量减少,胞体周围间隙增大,尼氏体减少,白质轻度脱髓鞘,部分轴突空泡变性;C组白质出现片状脱髓鞘区和空泡变性,灰质内多量神经元变性,可见核固缩、尼氏体减少或消失。电镜下B组神经元胞质内粗面内质网轻度扩张,部分线粒体肿胀,轴突空泡变性,形态不规则,髓鞘松解,部分轴突髓鞘脱失;C组神经元可见胞膜崩解,核固缩,粗面内质网明显扩张,核糖体脱失,线粒体广泛空泡变性,髓鞘崩解,轴突肿胀,基质致密,部分轴突消失。A组未见异常组织学改变。结论:术后实验动物行为学、影像学和组织学检查符合慢性压迫性颈脊髓病特点,新型注射压迫系统可以辅助建立稳定、可靠的慢性颈脊髓压迫动物模型。

  【关键词】慢性压迫性颈脊髓病;绵羊;动物模型;球囊

  文献上有关颈脊髓压迫的动物模型大多是急性损伤模型[1~3],慢性压迫模型较少,且以往的动物模型存在压迫部位、程度和速度不易控制,无法较好地模拟临床颈脊髓慢性受压过程。笔者利用新型注射压迫系统,建立慢性压迫性颈脊髓病动物模型并进行评估,报告如下。

  1材料与方法

  1.1动物10~12月龄的小尾寒羊9只,体重40~50kg,雌雄不分。随机分为对照组(A组);1个月组(B组);3个月组(C组),每组3只。

  1.2注射压迫系统

  球囊:天然橡胶制成,质软,膨胀性能好,注入5ml造影剂后各向加压无爆裂和渗漏。注射阀:硅橡胶制成,反复穿刺仍保持闭合状态不渗漏。注射阀和球囊通过硅胶导管连接,导管长15cm,外径3mm,内径1mm。椎体间支撑器(图1):聚碳酸酯制成,可透X线,不影响MR检查,防止椎间隙变窄,控制球囊膨胀方向。规格:前后径10mm×左右径12mm×上下径6mm,管道孔径2.8mm,球囊窝前后径3mm×左右径6mm×上下径3mm,倾斜度(前侧面与下平面夹角):70°。上述四个部件连为一体,组成注射压迫系统。球囊未充盈时,球囊隐于椎体间支撑器的球囊窝内,球囊充盈时只能向后单向突出(图2)。

  1.3手术

  3%戊巴比妥钠(30mg/kg)静脉麻醉,气管插管,置于专用手术台仰卧固定,颈后垫枕,维持颈椎中立位。术前定位C4/5椎间隙,右颈前旁正中入路,逐层分离暴露C4、C5椎体和C4/5椎间盘。

  刮除C4/5椎间盘髓核,撑开器撑开C4/5椎间隙,高速磨钻磨除C4下终板和C5上终板各2~3mm,直至椎体后缘,切除椎体后缘的后纵韧带显露硬膜囊(图3),骨窗左右径7mm,上下径5mm。置入椎间支撑器,使球囊窝朝向椎管,球囊窝的后缘与椎体后缘位于同一平面。前方C4/5椎体间钛板螺钉加压内固定(2.0mm锁定加压钛板2块,直径2mm、长12mm皮质骨钛钉4枚,辛迪思医疗器械贸易有限公司)。将注射阀固定于颈后部皮下。术前肌肉注射青霉素80万单位,术中切开前纵韧带时静脉注射地塞米松10mg。所有动物按雌雄分开圈养。术后3d每天用红霉素软膏涂抹伤口,术后7d每天肌注青霉素80万单位。B组和C组动物术后每周经皮向注射阀注射碘海醇0.1ml,每次注射造影剂后10分钟进行Tarlov评分,对照组仅经皮穿刺但不注射造影剂。所有动物每4周在全麻下行颈椎X线、CT和MRI见检查。

  术中出现脑脊液漏、术后X线示球囊窝内造影剂漏至椎管内、麻醉复苏半小时后不能正常站立行走的动物废弃,同时补充实验动物,保证每组实验动物数量。脊髓压缩比=脊髓矢径/脊髓横径×100%。椎管侵占率=球囊矢径/椎管矢径×100%。

  1.4取材

  B组饲养1个月后取材,A组和C组饲养3个月后予以处死获取标本。处死前行影像学检查和Tarlov评分。全麻后,气管插管,前正中切口进入胸腔,于主动脉根部插入灌流导管,灌流液高度1.8m。先滴入肝素盐水100ml(12500IU/100ml),再灌注4%多聚甲醛灌流液3L,灌注液均为39℃。灌注后静置30min,颈后路暴露C3~C6椎板,经后路切除C3~C6椎板,完整切取C4~C5节段脊髓后固定一天后,以脊髓受压部位为中心切取5mm脊髓,经洗涤、脱水、透明和浸蜡后,石蜡包埋,切片,HE染色。B、C组各取一只动物于压迫处脊髓腹侧取1mm3组织,立即置于4℃戊二醛溶液中固定1d后,用磷酸缓冲液漂洗3次,用四氧化锇固定2h,再次用磷酸缓冲液冲洗3次,再经丙酮逐级脱水、环氧树脂包埋后超薄切片,透射电镜观察。

  1.5统计学方法

  采用SPSS V15.0进行统计学分析。应用单因素方差分析评估不同组间实验动物行为学的差异,用Pearson相关系数分析各观测参数的相关性。设P<0.05差异有显著性。

  2结果

  2.1一般情况本实验出现急性脊髓损伤死亡1只;术中因麻醉过深死亡1只,均予以补充。其余动物手术均获得成功,术后恢复好,未出现急性脊髓损伤者及其他手术并发症。除B组1只绵羊在术后3周半出现跑动时后肢迟缓外(Tarlov评分为4分),A组和B组其他动物在观察结束时神经功能正常(Tarlov评分为5分)。C组动物在9周时出现后肢运动轻度功能障碍,此后逐渐加重,11周时1只绵羊出现后肢不能负重,但蹬腿有力(Tarlov评分为2分),12周时另2只绵羊仅能短距离缓行(Tarlov评分为3分),具体评分数据见表1。C组与A、B组之间Tarlov评分差异有显著性(P<0.01),但A组和B组之间差异无显著性(P>0.05)。Pearson相关系数分析显示Tarlov评分与脊髓矢径和脊髓压缩比高度呈正相关,与球囊直径和椎管侵占率中度负相关(表2)。转贴于中国论文库 http://www.lwkoo.com

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