实验性脊髓损伤及其动物模型研究

　　为了克服wD法易致脊髓损伤不对称，损伤区大小不恒定的弊端，不同的研究者使用了各种变法。改进的焦点集中在脊髓损伤的瞬间，使脊髓固定。Freeman和Wright研制了改良Allen装置。其方法是：大鼠用2%戊巴比妥钠(40mg／kg)腹腔注射麻醉，麻醉后大鼠取俯卧位固定于手术台上，手术暴露T13脊髓节段，将一个二甲基丙烯酸材料的撞杆植入一玻璃管的末端，撞杆的脊髓端呈凹面。与脊髓的外形相吻合。将带有撞杆的l璃管直立在脊髓背侧的表面，一个已知重量的物体在不同高度沿玻璃管自由下落，撞击撞杆，造成脊髓分级损伤。撞击时可见鼠尼痉挛性摆动，双下肢及躯体迅速回缩抖动后双下肢瘫，表明打击成功。观察脊髓外观变化，分层缝合伤口。空白对照组仅打开椎板不损伤脊髓。Freeman和Wright的WD变法被广泛地应用于研究加速压迫性脊髓损伤。

 

　　Ford等在Freeman--Wright法的基础上提出了一种改进WD法。当坠落物沿铜管落下撞击撞杆后，立即被一磁体吸开脱离撞杆，从而避免了以往那样连续碰撞撞杆好几次以及损伤后持续压迫脊髓。他认为，这种方法有助于确定造成永久性瘫痪的损伤强度的阈值，并可保证损伤的可重复性。Bresmhan设计了更为精确的打击系统。在打击打上安装位移、力量传感器，借助电子计算机,利用专门软件，在打击脊髓过程中通过负反馈系统随时调节打击的力量，保证同组动物之间承受打击量的一致性，消除了动物间由于脊髓表面物理学特性差异所产生的误差。

 

　　打击时间固定为20s，使整个打击过程快速,准确。生物力学测定以及病理学、神经行为学检查分析表明，该装置具有高度的可重复性。但由于价格昂贵、设备复杂，推广应用受习限制。

 

　　为进一步模仿临床上的脊髓损伤，过邦辅等设计出脊髓腹侧撞击器，扩展了外伤性截瘫的研究方法，是对WD法背侧损伤不足的补充。其原理为将直接撞击脊髓背侧改为提拉撞击脊髓腹侧。具体方法为家兔麻醉后椎板开窗，将直角撞击钩置于脊髓腹侧硬脊膜外，钩固定于杠杆的一靖，利用犹如跷跷板的杠杆作用，重物坠击于杠杆的另一端时使钩端上翘，达到撞击脊髓腹侧之目的。脊髓腹侧损伤模型的优点是脊髓损伤集中于前方，更接近于临床上的脊髓损伤。但此方法手术操作复杂，器械制备技术高，稳定性差，目前尚未广泛采用。

 

　　2．压迫法  该类损伤是利用压迫物产生挤压力造成脊髓组织变性及内部结构损伤，主要用于模拟椎管内出血、退行性改变、肿瘤等占位性病变造成的脊髓损伤。

 

　　Tarlov等将一个可膨胀的充气球囊放人椎板与硬脊膜之间，以不同的速率向球囊内充气使其膨胀，可以导致不同程度的脊髓损伤。20世纪70年代以来，多采用袖带压迫法产生急性或慢性脊髓损伤。由于自身张力的存在，以致读数压强大于脊髓实际承受的压强，无法反映受压脊髓承受的真正压强，面且与临床实际相差较远。Rivilin和Tator用改良的Kerr—Lougheed血管夹在硬脊膜外前后方向夹住脊髓。持续不同的时间造成脊髓的分级损伤，这种方法变异性大，且手术切除过大影响脊柱的稳定性，未能获得广泛的承认．常用的Nystrom重压法：大鼠麻醉后在脊柱背饲作T8，9椎板切除，保持硬脊膜的完整，呈椭圆形暴露脊髓4mm×4mm，使用35g的重锤放置于脊髓背侧中线垂直施压，压迫脊髓10min，以显示大鼠背部在压迫处以下产生肌肉痉挛性抖动，尾部无规则摆动为有效，造成重度脊髓损伤模型。

 

　　也有学者直接将肿瘤细胞种植于椎体上，但由于肿瘤细胞生长较快，常常充塞于椎管内，上下蔓延包裹脊髓，并容易远处转移导致动物短期内死亡。而临床常见的脊柱转移性肿瘤常单发于椎体的某一部位，如椎体或椎弓，以单方向压迫脊髓，并以单节段多见。

 

　　针对这种情况，Arbit等选用具有可膨胀性的甲基纤维素和多聚丙烯腈复合物制作脊髓损伤模型。该生物材料在37C下逐渐膨胀，6d体积可扩大11倍。将不同形状、大小的该复合物置于椎管内不同位置，可产生重复性好的不同损伤模型。采用血管造影、神经功能评价、病理分析和诱发电位等方法，观察了将直径O．25mm，高2mm的圆柱形复合物植入硬膜外腔所引起的变化，证实了该方法的有效性及可靠性。

 

　　　　置钩后观察大鼠无反应即可挂上一定的重量，压迫一定的时间就可以造成一定程度的损伤。结果显示，压迫1、4、8min各组之间有显著的差别，随着压迫时间的延长损伤程度加重，8min组接近完全瘫痪。从病理切片来看，损伤主要在腹侧；从术后神经功能看，损伤以运动为主。此法可重复性好，比较符合临床实际，缺点是手术操作有一定难度．稍不慎易损伤脊髓。

 

　　(二)脊髓火器伤损伤第二次世界大战后，人们开始注重对脊髓火器伤的研究。目前，有关建立脊髓火器伤损伤模型的方法仍不统一，但大多采甩火器定点、定距射击来损伤脊髓。

 

　　1．脊随枪击伤模型  胥少汀曾建立起较完善的脊髓枪伤模型。选用3O～60kg猪，俯卧位固定实验台上，腹部两侧夹以铁板以固定脊柱于平直位。用FNC步枪，SSl09子弹，枪口距射击目标10m。自动物左侧射击L1脊椎。弹逮以装药控制。分为：

 

　　900m／s、750m／s以及600m／s三种。入口前及出口后均置测速铜丝记录弹速、中标速及出体速度。伤后进行创口清创缝合，应用抗生素治疗。脊髓枪伤后早期表现为脊髓灰质灶性出血，并逐渐扩展到白质。24h出现中心坏死，以后发展为该节段的灰白质均坏死，并逐步被胶质及瘢痕组织所替代。脊髓损伤近弹道侧重于远离弹道侧。脊椎枪伤分为四型：

 

　　(1)椎管贯通伤：包括椎弓根、椎体后缘与椎板前缘伤，其脊髓横断。

 

　　(2)椎体贯通伤：脊髓多横断，可能系椎体骨组织对能量传递较大有关。

 

　　(3)椎管周壁贯通伤：包括椎板后缘、棘突根部及同水平棘突间隙、椎问盘损伤等。

 

　　脊髓靠冲击力波致伤，弹速900m／s时，94％为完全性脊髓损伤；弹速为750m／s以下时，则脊髓完全损伤与不完全损伤约各占一半。

 

　　(4)脊椎周边损伤：包括棘突尖及其同水平的间隙、椎体前缘伤。脊髓靠冲击波致伤，弹速为900m／s时，86％为完全脊髓损伤；弹速为600m／s时，则1／3为不完全损伤，而2／3为脊髓轻微损伤。

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