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天天彩票>技术文章>急性脊髓损伤动物模型

1 脊髓背侧损伤模型

(1)复制方法  Allen于1911年采用重物坠落撞击脊髓背侧,开创了脊髓损伤的标准化实验研究。其方法是背部正中切开,切除椎板,显露脊髓硬膜。将重量重物从某一高度自由坠落,打击于脊髓上,致脊髓损伤,其冲击量以势能克厘米gel(gram-cm force)表示。

(2)模型特点  WD法的优点为:①与人类脊髓损伤的性质相近。②脊髓损伤节段可以通过手术限度,撞击力可以定量。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法也存在不足之处:①尚不能充分模拟临床上的脊髓损伤,这是因为临床上大多数脊髓损伤是由脊柱骨折脱位所致。并且常累及脊髓前方,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系由前动脉所供应。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。②用势能表示脊髓的受伤力的大小不够。Koozekanani等人证实势能相同,脊髓损伤程度可不相同。脊髓所受作用力大小主要取决于重物的质量,势能相同、质量大,造成的脊髓损伤就大。因此,在比较WD法撞击力时,应同时标明下落物体的重量及下落的高度,不应笼统以两者的乘积表示。③WD损伤在动物种系间或同种动物的个体间存在差异。因为坠落物作用于脊髓瞬间,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动物体重应尽量一致。②脊髓损伤节段及显露范围要一致。③稳定脊柱以防重物撞击时,弓I起脊髓侧向移位,导致脊髓损伤不对称。④重物下落挫伤脊髓后,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大小、种属、实验条件及操作者技能等诸多条件的影响较大,故目前尚无很的数据。一般认为大鼠致瘫阈值为100gcf,狗约为500gcf,而猴约为800gcf。

2 脊髓腹侧损伤模型

过邦辅等人于1984年次设计出脊髓腹侧损伤模型,扩展了外伤性截瘫的研究方式,是对Allen氏WD背侧损伤方法不足的补充。其装置由固定架撞击器和金属球三部分构成。方法是椎板开窗,将直角撞击钩置于脊髓前方,钩固定于杠杆的一端。重物坠击于杠杆的另一端,打击时使置于高度的金属球自由落下,打击杠杆一端,另一端(钩端)上跷,钩随之上提,达到撞击脊髓腹侧之目的。

这种模型的优点是脊髓损伤集中于前方,能造成脊髓前动脉损伤,与临床上的脊髓损伤相近似。但由于切除了椎板,缺乏对丨冲力,且手术操作难度大,器械设备要求高,限制了它的广泛使用。

3 脊髓纵向压缩损伤模型

高梁斌等结合临床上脊柱后凸畸形的矫正过程中,脊柱截骨缩短后脊髓受力情况,于1992年设计出脊髓纵向压缩动物实验模型,以期证实纵向压缩量对脊髓的损伤,为临床脊柱后凸畸形矫正手术提供安全限度的理论阈值。

(1)复制方法  健康大白鼠,体重为180~220g。经腹腔注射用水合氯醛(350~400mg/kg体重)或戊丨巴丨比丨妥钠(50~60mg/kg体重)麻醉。脊柱立体定位仪固定其头颅及 T 10、L1两侧横突,手术区域皮肤消毒。咬除T11~T 13椎板,从T12~L1水平行椎弓、椎体截骨,调节立体定位仪,使脊髓纵轴回缩入椎管内而致伤。

(2)模型特点  经动态微循环、运动诱发电位(MEP)、感觉诱发电位(SEP)等方法检测得出:压缩大白鼠脊髓产生不可逆性损伤的临界值为6~6.4mm,值为8mm。按公式:大鼠脊髓回缩率=回缩临界值/脊髓全长,计算出回缩率为1/26~1/23。由于哺乳动物的脊髓形态结构大致相同,间接地推测人的脊髓回缩率与大鼠具有的相关性,正常人脊髓平均长度约为570mm,故人脊髓回缩临界值从上述公式计算为22~25mm。因此,本实验模型提示:脊柱截骨时,截骨后脊髓压缩22~25mm范围内是安全的。

4 脊髓缺血性损伤模型

Zivin于1982年次利用兔制作脊髓缺血性损伤模型,以了解脊髓缺血时间与损伤程度的关系。

(1)复制方法  健康白兔,体重为2.0~2.5kg。按25~30mg/kg体重的剂量经静脉注射戊丨巴丨比丨妥钠麻醉后固定于手术台上,剪除腹部毛发,皮肤常规消毒,正中切口显露腹主动脉。于左肾动脉下方置一个细的聚乙烯管,管的两端各穿一枚塑料扣,细管外面再套一内径3.8mm的粗管,细管内引入细丝线形成腹主动脉环扎模型。待动物清醒后,收紧环扎线按设计造成脊髓不同时间缺血。

(2)模型特点  结果显示,腹主动脉平均阻断30min,多数的动物出现神经功能损害;当平均阻断52min时,则有多数的动物立即出现且不可逆的截瘫。组织学显示,以腰段脊髓损害为主。

还有采用夹闭腹主动脉方法致脊髓缺血性损伤,结果显示,L 3~4脊髓节段损害明显,同一节段主要累及前角及中央管周围,后角及白质病变均不明显。

5 脊髓损伤后动物常见症状及处理

制作脊髓损伤模型后,实验动物在实验观察过程中30d内死亡率高达50%~70%,如此高的死亡率严重影响了实验观察。脊髓损伤后动物死亡的原因有:①创伤刺激。②失血性休克,多器官衰竭。③呼吸道、泌尿道、伤口感染。④褥疮。为了防治并发症、降低死亡率,可采取一些措施,包括:①控制室温在18~22℃,清洁笼具,尽可能单笼喂养。②预防感染,术前皮肤消毒,术中严格无菌操作,术后肌肉注射庆大霉素,每只2万U/d,连续3~5d。③术后注意保暖,皮下注射生理盐水或葡萄糖液,以补充血容量,预防失血性休克。④每天挤压膀胱排尿2~3次,直至膀胱功能恢复;肛内注开塞露,每天1次。⑤每天定时翻身,预防褥疮发生。

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