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一种新的兔脊髓型颈椎病动物模型的建立

张迪  
【摘要】:目的:本研究的目的是尝试研制一种新的脊髓压迫钉用以建立一种带有典型脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy,CSM)临床特征的兔实验模型,这种动物模型符合CSM神经功能变化及病理变化,并可用于X线、CT、MRI等多种CSM临床检查方法及基础研究。 材料与方法: 1材料 新西兰家兔,30只,雄性。由河北医科大学动物实验中心提供,普通级;核磁机由德国Siemens公司生产(Siemens Avanto MR);CT机由德国Siemens公司生产(SOMATOM Sensation 16 CT);X线机由法国Trophy公司生产( KODA2200 );肌电图机由美国Nicolet公司(VikingQuest);聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、牙胶尖和丁香油均购自上海医疗器械股份有限公司齿科材料厂。氧化锌购自南昌白云药业有限公司。 2方法 (1)应用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、牙胶尖、氧化锌和丁香油制备显影树脂脊髓压迫钉。 (2)动物饲养与分组:给予普通实验室饮食喂养,饲养环境温度为16-20℃。术前饲养1周。30只实验兔随机分为实验组(20只)和对照组(10只)。实验组再分为3个月组(10只)和6个月组(10只)。 (3)动物模型制作:首先腹腔注射地西泮0.5ml,之后腹腔注射速眠新Ⅱ(0.1ml/kg)全身麻醉,备皮。取气管右侧旁开0.5cm,甲状软骨下1cm,行纵行切口长约5cm,逐层分离至椎前,确定C3椎体,于C3椎体前开孔直径约3×3mm,刮出松质骨至椎管前壁骨皮质,将准备好的显影树脂脊髓压迫钉轻轻置入孔内,将肌肉复位逐层缝合。 (4)神经功能观察:分别于术前、术后第一天、术后3个月和术后6个月采用改良Tarlov’s运动功能评分法进行运动功能评估,并记录。 (5)皮层体感诱发电位(CSEP)检查:与术前行双下肢CSEP检查,观察图形振幅并记录潜伏期P15,术后立即行CSEP检测,术后3个月和6个月时测肌电图并比较振幅以及潜伏期变化。 (6) X线检查:术后1个月行X线检查,以确定本模型可于X线下清晰显影,并确定压迫钉所在位置,压迫钉与兔颈椎相关关系。 (7) CT检查:术后1个月行CT检查,以确定本模型可行CT检查,在矢状位确定压迫钉位置,压迫钉与颈椎关系;在轴位观察压迫钉突入椎管深度,并测量椎管横径、矢状径以及压迫钉前端至椎管后壁距离(椎管最短经),并计算椎管平均占用率(椎管占用率=(椎管前后径-椎管最短径)/椎管前后径×100%)。 (8) MRI检查:术后3个月和6个月分别进行MRI平扫,观察脊髓形态,于T2加权像轴位观察脊髓受压情况,并测量脊髓前后径、脊髓横径计算平均脊髓压迫率(脊髓压迫率=椎管矢状径/横径×100%)。于T2加权像矢状面脊髓受压信号增强最明显部位或脊髓受压最严重部位选取兴趣区(面积为0.10 cm2)测量信号强度值,再于C6/7椎体脊髓节段取兴趣区(面积为0.10cm2)测量信号强度值,计算并进行比值;对照组则选取C3椎体节段脊髓和C6/7节段脊髓测量信号强度值,计算比值。 (9)光镜下观察:分别于3个月及6个月处死动物,取脊髓受压阶段脊髓,HE染色及DAB染色观察细胞变化及脊髓微血管变化。 3统计分析使用统计学软件SPSS13.0处理数据进行统计学分析。 (1)计算CSEP平均潜伏期、CT下平均椎管占用率、MRI下平均脊髓压迫率。 (2) MRI信号比、Tarlov’s评分、CSEP潜伏期采用中位数(P50)和四分位数间距(P75? P25)进行描述,Kruskal-Wallis H检验分析组间差异,采用调整α水准(α’=0.0167)后的两样本比较Wilcoxon秩和检验进行组间两两比较。 结果: 1神经功能的变化实验组术后神经症状最初出现在3个月内,6个月时运动功能差异较正常大。对照组,所有兔神经功能均正常,无任何改变。 2 CSEP 实验组在行造模手术前双下肢CSEP平均潜伏期为16.21±1.7ms,实验组肌电图检查与对照组比较,体感诱发电位在波幅与潜伏期上出现显著变化,并随时间加重。对照组较术前无变化。 3 X线检查 X线检查可见显影树脂脊髓压迫钉位于C3椎体,突入椎管,显影清晰。 4 CT检查 CT显像矢状位及轴位像均可明显观察到显影压迫钉的所在位置。压迫钉突入椎管位置及大小可清晰观察。平均椎管占用率为40.2%。 5 MRI检查 MRI检查可在轴位像观察到脊髓压迫的存在,平均脊髓压迫率为43.9%。在T2加权像矢状位可观察到受压区域出现脊髓高信号,肉眼可观察到信号强度明显高于未受压区域及正常脊髓信号,且随时间逐渐增强。统计学结果显示,脊髓信号比:对照组,3个月实验组和6个月实验组三者总体有统计学差异,信号随时间逐渐增强。 6病理学检 压迫3个月后的兔脊髓灰质神经元数目减少,面积缩小,尼氏体浅染。白质有空洞形成,脱髓鞘改变。压迫6个月组,脊髓灰质前角被压扁,脊髓前角细胞消失或坏死,脊髓白质成明显的空泡样变,轴索变性,脱髓鞘样改变。DAB染色发现对照组血管形态正常,数目多。压迫3个月组发现脊髓腹侧受压处血管减少,灰质血管稍多。压迫6个月组受压处血管稀疏,灰质有少量血管分布,血管较正常形态较短且细。 结论: 本实验应用特制显影树脂脊髓压迫钉建立的脊髓型颈椎病动物模型具有典型脊髓型颈椎病临床特征。这种模型可同时用于CSEP、X线、CT、MRI及病理学检查等多种临床CSM相关检查,且模型制作简单,可重复性强,是结合临床综合研究脊髓型颈椎病的可靠模型。


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