C型臂X线机透视下经皮穿刺电损毁方法制作兔腰椎间盘退变模型的实验研究

作     者：刘利民 

作者单位：河南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈书连

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：电损毁 椎间盘退变 动物模型 标准化 

摘      要：目的腰椎间盘退变性疾病（Lumbar Disc Degeneration Disease,LDDD）是脊柱外科的多发病、常见病。腰椎间盘退变（Lumbar Intervertebral Disc Degeneration,LIDD）是由多种因素引起椎间盘组织结构及生物力学等方面的改变,使纤维环撕裂,髓核突出,椎体滑脱,并压迫神经根,导致腰腿痛疾病的发生,常对患者的劳动能力与日常生活产生严重的影响。但目前关于LIDD的机制尚未明确,治疗方案也缺乏统一的认识。由于疾病的复杂性及伦理学问题,无法直接在人体上进行椎间盘退变的研究,因此构建一种简单、可靠、重复性强且接近于人体腰椎间盘退变的动物模型,对腰椎间盘退变的发病机制以及治疗方法的研究有着重要的临床意义。本研究旨在探讨经皮穿刺电损毁法制作兔LIDD模型的可行性,并以期为LIDD的治疗提供一种新的标准化动物模型。方法纯种成年新西兰大白兔51只,雌雄不限,2.8-3.3kg,随机分为4组。电损毁组16只（A组）,在C型臂X线机引导下,将限深绝缘电极损毁针插入L6/L7椎间盘5mm,施加恒定直流电10m A,持续刺激30秒造模;纤维环穿刺组16只（B组）,在C型臂X线机引导下将18G限深穿刺针刺入L6/L7椎间盘5mm,停留30秒造模;假手术组16只（C组）,在C型臂X线机引导下将18G限深穿刺针针尖定位至L6/L7椎间盘侧面,而不刺破纤维环,停留30秒后拔出;空白对照组3只（D组）,L6/L7椎间盘不做任何处理。在造模前及造模后1周、2周、3周、4周、6周所有实验兔子分别行腰椎侧位X线与MRI检查,腰椎侧位X线用以计算腰椎间盘高度指数百分比（Disc Height Index%,DHI%）,评价椎间盘高度变化情况;MRI用以观察椎间盘退变情况,并采用改良Thompson分级,评估LIDD等级。术后6周影像学检查结束后处死所有兔子,并取出L6/L7椎间盘,行H＆E染色与Ⅱ型胶原蛋白免疫组织化学染色,观察椎间盘的组织病理改变。结果所有兔子在实验期间均正常存活,空白对照组与假手术组在观察周期内（1-6周）影像学、组织病理学、免疫组织化学检查均未发现退变。X线检查:电损毁组及纤维环穿刺组DHI%随术后时间推移均呈现逐步降低趋势,但电损毁组降低出现的更早,降低程度更重,术后1周电损毁组较假手术组即出现降低（p0.05）,而纤维环穿刺组至术后2周出现降低（p0.05）,且术后同一时间点比较,电损毁组DHI%均低于纤维环穿刺组（p0.05）。MRI检查:电损毁组及纤维环穿刺组L6/L7椎间盘改良Thompson分级术后均呈现逐渐增加趋势,但电损毁组退变发生的更早,退变程度更重,且更一致。术后1周电损毁组改良Thompson分级较假手术组即出现增加（p0.05）,而纤维环穿刺组至术后2周方才出现增加（p0.05）,至术后6周时电损毁组所有椎间盘均达4级退变（改良Thompson分级）,而纤维环穿刺组椎间盘仍分布在2-4级退变（均数为2.8级）,且同一时间点改良Thompson分级比较,电损毁组均高于纤维环穿刺组（p0.05）。空白对照组及假手术组始终为正常椎间盘,改良Thompson分级始终为1级。H＆E染色:电损毁组及纤维环穿刺组椎间出现纤维环层状结构紊乱,髓核面积、脊索细胞数目均减少等椎间盘退变的表现,但电损毁组退变更显著,空白对照组及假手术组始终为正常椎间盘形态。Ⅱ型胶原蛋白免疫组织化学染色显示:电损毁组髓核染色程度最浅,成弱阳性染色,假手术组及空白对照组染色程度最深,成强阳性染色,纤维环穿刺组染色程度介于两者之间。结论C型臂X线机透视下经皮电损毁及经皮纤维环穿刺两种方法均能够成功制作出兔腰椎间盘退变模型,且经影像学、组织病理学及免疫组织化学检查证实两种模型均符合人类椎间盘退变的病理变化过程,且两种方法均采用经皮微创技术,减少了手术创伤,操作简单可靠。但经皮电损毁法制作的模型退变发生时间更短,退变程度更一致,标准化程度更高,能够为后续腰椎间盘退变性疾病的研究及治疗提供一种新型、标准化的动物模型。