实验性脊髓损伤及其动物模型研究

　　应用激光技术来建立无创脊髓损伤的实验模型。在这一模型中，通过光化学反应而造成脊髓损伤，通过四碘四氯荧光素一激光束反应可造成急性血管栓塞，从而造成广泛的组织损伤，最终导致脊髓空洞的形成。尽管这一模型可造成的损伤具有可重复性，也避免了椎板切除术，但这一方法并没有模仿人类脊髓损伤的生物力学，而且这一方法所造成的脊髓损伤更多地依赖于脊髓的缺血。

 

　　因此，先前有关急性创伤性脊髓损伤的研究，不应该概括为其他类型的脊髓创伤，例如先前模仿脊髓肿瘤组织的慢性脊髓压迫。

 

　　或脊髓缺血模型。而且必须注意的是，在和体外模型或某些平面，脊髓可能具有较好的可塑性和功能。

 

　　一、实验动物的选择

 

　　选择实验动物既要考虑其生物学特性是否接近人类，也要兼顾其来源及价格状况。

 

　　目前，国内外应用于脊髓损伤研究的动物有灵长类、猪、狗、猫、雪貂、兔和大白鼠等。灵长类动物(如猩猩、猴)是最理想的实验动物，这类动物不仅体型大，在手术操作实感上也与人类极为相似，但因其价格昂贵且来源有限，故未被广泛应用。现在脊髓损伤实验最常选用的动物有大白鼠、兔、猫和犬。这些动物神经系统较发达，且价格便宜，容易获得。

 

　　对最近10年关于脊髓损伤的96个实验研究进行统计分析表明：选用大白鼠的最多，有54项占56％，其余依次为兔(20％)，猫(12．5％)，犬(11．5％)。

 

　　二、脊髓损伤节段的选择

 

　　实验动物选定后，确定脊髓损伤节段是毫立脊髓标准损伤模型的又一必要条件。目前，在多数报道的脊髓损伤动物模型中，损伤脊髓节段多为胸段脊髓，尤其选用大白鼠作为实验对象的研究更具有这一倾向性。如Rivlin等选用T1节段，Noble和Gale咬除T8椎板显露脊髓，耿军显露T3脊髓节段．而韩风岳等采用T12节段。多数脊髓损伤模型选择损伤胸段脊髓的原因是动物胸段脊髓处的椎板咬除较方便，且能避开颈髓呼吸中枢和骶髓的排便中枢以便于术后管理。但需要指出的是，脊髓损伤节段越高，损伤后动物的死亡率亦越高。因此选择胸段脊髓损伤时，以T8～12为宜。

 

　　三、脊髓损伤模型的类型

 

　　作者就目前有关文献报道的脊髓损伤动物模型的情况进行介绍。

 

　　(一)挫伤型1．动态负荷挫伤法  也称WD法或加速压迫法，是目前应用最多的方法之一。Al-len于1911年采用重物坠落(Weight drop-ping。WD)撞击脊髓背侧，首次在动物身上复制出脊髓损伤模型。开创了脊髓损伤标准化实验研究的先河。方法是对麻醉的实验动物进行椎板后路切除，暴露但不破坏硬脊膜．然后将一个已知重量的重锤从一定的高度以自由落体方式落下，撞击在动物脊柱背侧显露的硬脊膜上，造成一定程度的脊髓损伤。由于重物下落有加速度，但不撕破硬脊膜。不切割脊髓，因而属于动态负荷挫伤型。其优点是：①致脊髓损伤的能量可以通过重物重量与高度的乘积——克厘米力(gcm)进行定量计算，挫伤脊髓的面积可以计算和控制，脊髓损伤的节段可以通过手术限定，因而有较强的可重复性；②与人类脊髓损伤的性质相近；③硬脊膜仍完整，可防止结缔组织、组织间液或其他外源成分侵入脊髓损伤区。WD法存在的最严重的问题是挫伤脊髓的瞬间，脊柱和脊髓的不稳定及脊髓的侧向偏移，导致脊髓损伤不对称，损伤区的大小亦不恒定，这样动物瘫痪症状的有无，严重程度及持续时间均有差别。此外，WD法尚无法充分模拟临床上的脊髓损伤。这是因为脑床上大多数的脊髓损伤是由脊柱骨折脱位所致，常累及脊髓前方，对脊髓前动脉损伤大，脊髓后动脉受损相对较小，而脊髓血运的3／4是由前动脉所供应。因此，如充分模拟临床上的脊髓损伤应从前方，而不是从脊髓的后方制造损伤。

 

　　而且，WD法在动物种系或同种个体之间存在差异。因为坠落物作用于脊髓的瞬间，势能转变为冲击能。冲击能损伤脊髓的程度与脊髓的直径、质地、变形和位移程度有关，而脊髓组织本身的这些特性受动物种系或动物体重影响较大。

 

　　应用WD法应注意：①实验动物种系和体重应尽量一致；②脊髓损伤节段及显露范围要一致；③稳定脊柱以防坠落物撞击时引起脊髓侧向移位．导致脊髓损伤不对称；④坠落物下落挫伤脊髓后应及时移走重物，以免持续压迫脊髓。WD法致动物全瘫的阈值因受动物种属、大小、实验条件及操作者技能等诸多条件的影响较大，故目前尚无确切的数据。一般认为大鼠完全致瘫阈值为100gem，狗约为480～500gcm，而猴约为600gcm。

 

　　Wrathall等利用WD法造成脊髓分级损伤模型。用10g重物在不同高度下落，损伤大白鼠的T。脊髓段．术后4周实验结果显示：2．5em高度时，脊髓轻度损伤，损伤中心区灰质部分被空洞替代，大部分自质完整。

 

　　斜坡试验为50。，改良。Tarlor评级为4级；5．0cm高度时，脊髓中度损伤，损伤中心区灰质完全消失，在周边仅残留一薄层白质。斜坡试验为40。，改良Tarlor评级为3级；17．0cm高度时，脊髓重度完全性损伤，脊髓灰白质几乎完全消失。斜坡试验为25~，改良Tarlor评级为O～1级。胥少汀等选用1．5～2岁中国杂种狗，体重为12～20kg，咬除T13～L1全椎板，用54．5g重锤在不同高度下落击伤脊髓，其损伤结果为：5cm高度时，狗麻醉苏醒后能站立，以后能走；7em高度时，狗不全瘫，数天后可站立，1～2周会走；8cm高度时，狗不全瘫，2～3周会走；10cm高度时，狗全瘫，6周后无恢复。

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