经皮纤维环穿刺与经肌间隙纤维环刀刺建立兔椎间盘退变模型

背景：有研究表明椎间盘退变模型的建立可为椎间盘退变治疗提供实验载体,但目前尚缺乏公认的最佳实验动物模型。 目的：比较经皮纤维环穿刺法和经肌间隙纤维环刀刺法建立兔椎间盘退变模型的差异。 方法：将新西兰大白兔分别采用经皮纤维环穿刺法和经肌间隙纤维环刀刺法建立兔椎间盘退变模型,穿刺后4,8,16周通过磁共振和组织病理学检查观察腰椎间盘髓核变性及组织病理情况。 结果与结论：穿刺后4周,两组兔椎间盘髓核内T2加权像信号降低、变暗,椎间隙高度下降,但经皮纤维环穿刺组T2信号强度评分较经肌间隙纤维环刀刺组低（P〈0.05）;穿刺后8周,两组T2信号强度评分均增高,经皮纤维环穿刺组T2信号强度评分较经肌间隙纤维环刀刺组低（P〈0.05）;穿刺后16周,两组兔椎间盘髓核内T2信号强度评分达最高且差异无显著性意义,两组椎间隙均明显变窄,椎间盘均亮度变黑,两组差异不明显;经皮纤维环穿刺组手术时间少于经肌间隙纤维环刀刺组（P〈0.05）,经肌间隙纤维环刀刺组感染率为5.6%,而经皮纤维环穿刺组无感染。结果证实,经皮纤维环穿刺法建立兔椎间盘退变模型建模时间短,感染率低,效果优于经肌间隙纤维环刀刺法造模。     

经皮纤维环穿刺法建立兔椎间盘退行性变动物模型

背景：合适的椎间盘退变动物模型是椎间盘组织工程研究的必要条件,但目前尚缺乏公认的模型制备方法。目的：采用C形臂辅助下经皮纤维环穿刺法制备兔椎间盘退变动物模型,并评估其可行性。方法：选定新西兰大白兔L2/3和L3/4椎间盘作为穿刺干预椎间盘,L1/2和L5/6椎间盘作为空白对照组,采用C形臂辅助下经皮穿刺法干预椎间盘。于术后2,4,8,12周各选择2只兔麻醉后拍摄兔腰椎核磁共振影像,处死动物采集椎间盘,进行椎间盘髓核蛋白多糖测定。核磁共振检查观察椎间盘退行性改变,二甲基亚甲蓝染色分光光度法测定髓核中蛋白多糖含量变化。结果与结论：术后4周穿刺干预椎间盘髓核区域核磁共振信号强度及髓核内蛋白多糖含量同空白对照组相比均下降（P〈0.05）,其后两者呈现逐渐下降趋势。结果证实,C形臂X射线机辅助下经皮纤维环穿刺法可用于椎间盘退变动物模型的制备。     

经皮纤维环穿刺法建立兔椎间盘退行性变动物模型

背景:合适的椎间盘退变动物模型是椎间盘组织工程研究的必要条件,但目前尚缺乏公认的模型制备方法。目的:采用C形臂辅助下经皮纤维环穿刺法制备兔椎间盘退变动物模型,并评估其可行性。方法:选定新西兰大白兔L2/3和L3/4椎间盘作为穿刺干预椎间盘,L1/2和L5/6椎间盘作为空白对照组,采用C形臂辅助下经皮穿刺法干预椎间盘。于术后2,4,8,12周各选择2只兔麻醉后拍摄兔腰椎核磁共振影像,处死动物采集椎间盘,进行椎间盘髓核蛋白多糖测定。核磁共振检查观察椎间盘退行性改变,二甲基亚甲蓝染色分光光度法测定髓核中蛋白多糖含量变化。结果与结论:术后4周穿刺干预椎间盘髓核区域核磁共振信号强度及髓核内蛋白多糖含量同空白对照组相比均下降(P<0.05),其后两者呈现逐渐下降趋势。结果证实,C形臂X射线机辅助下经皮纤维环穿刺法可用于椎间盘退变动物模型的制备。     

兔椎间盘退变模型建立及骨形态发生蛋白7的表达

背景:骨形态发生蛋白7可以促进椎间盘组织合成细胞外基质。目的:观察椎间盘退变兔模型骨形态发生蛋白7的表达。方法:新西兰大白兔采用髓核抽吸法建立椎间盘退变动物模型,对照组暴露相应椎间隙后不进行任何干预。建模成功后,连续核磁共振观察椎间盘变化,12周后生化分析椎间盘中蛋白多糖含量,同时免疫组织化学检测退变的椎间盘组织中Ⅱ型胶原和骨形态发生蛋白7的表达。结果与结论:建模后2周,核磁共振发现模型兔椎间盘开始退变,出现椎间隙狭窄,T2像上椎间盘信号强度减弱。建模后12周,模型兔椎间隙高度、T2信号强度、蛋白多糖含量、Ⅱ型胶原和骨形态发生蛋白7的表达均低于对照组(P<0.05)。结果证实,实验采用髓核抽吸法成功建立了退变椎间盘兔模型,其退变的椎间盘组织中骨形态发生蛋白7的表达下降。     

透视引导下穿刺构建兔椎间盘退变模型的影像和病理变化

背景:国内外构建的椎间盘退变动物模型大部分是在手术直视下进行的,手术切开操作对动物的损伤较大。目的:透视引导下穿刺构建兔椎间盘退变模型,观察椎间盘退变过程中影像学及病理学的变化规律。方法:透视引导下穿刺新西兰大白兔L2/3、L3/4、L4/5椎间盘,不同时间点进行X射线及MRI扫描与病理学检测,测量椎间盘的T2WI信号强度。结果与结论:椎间盘穿刺后,随着时间的推移,椎间盘逐渐退变,椎间隙逐渐变窄,椎间盘T2WI信号逐渐减低,椎体边缘骨质增生,髓核、纤维环变性、坏死,最终纤维环完全撕裂。表明透视引导下穿刺后椎间盘逐渐发生退变,病理改变与人类椎间盘退变的病理改变相似,且建模方法具有操作简单,创伤小,成功率高等优点。     

透视引导下穿刺构建兔椎间盘退变模型的影像和病理变化

背景：国内外构建的椎间盘退变动物模型大部分是在手术直视下进行的,手术切开操作对动物的损伤较大。目的：透视引导下穿刺构建兔椎间盘退变模型,观察椎间盘退变过程中影像学及病理学的变化规律。方法：透视引导下穿刺新西兰大白兔L2/3、L3/4、L4/5椎间盘,不同时间点进行X射线及MRI扫描与病理学检测,测量椎间盘的T2WI信号强度。结果与结论：椎间盘穿刺后,随着时间的推移,椎间盘逐渐退变,椎间隙逐渐变窄,椎间盘T2WI信号逐渐减低,椎体边缘骨质增生,髓核、纤维环变性、坏死,最终纤维环完全撕裂。表明透视引导下穿刺后椎间盘逐渐发生退变,病理改变与人类椎间盘退变的病理改变相似,且建模方法具有操作简单,创伤小,成功率高等优点。     

模拟人后外侧入路髓核摘除构建的椎间盘退行性变动物模型

背景:椎间盘退变的病理生理学机制至今尚未明了,所以制作一种与自然椎间盘退行性病变过程相类似的、适用于这些治疗方法的动物模型有助于对椎间盘退行性变的诱因、病理生理变化及某些治疗方法的研究.目的:模拟人后路髓核摘除术进行后外侧穿刺抽吸髓核建立椎间盘退行性变动物模型的可行性研究及其优点.方法:随机选取日本大耳白兔20只,根据解剖结构观察结果,为防止纤维环后外侧穿刺损伤血管,采用右后外侧入路,行L1～2和L3～4椎间盘后外侧穿刺髓核抽吸法摘除部分髓核组织,将L2～3椎间盘纳入对照组.术后2,4,8,12周分别对造模后椎间盘及对照椎间盘(L2～3)行X射线及MRI影像学观察.结果与结论:日本大耳白兔20只均进入结果分析,术后2,4,8,12周实验组椎间盘高度指数持续下降(P＜0.05),说明造模后椎间盘间隙高度会逐渐降低,并丘各时间点椎间盘高度指数明显低于对照组(P＜0.05).与对照组比较,造模后2,4,8,12周时实验组椎问盘MRI T2WI信号逐渐下降,并且随时间延长逐渐降低,呈低信号改变.通过影像学观察发现本模型退行性变的征象与人腰椎间盘退行性变的征象一致,提示模拟人后路髓核摘除术建立后外侧纤维环穿刺髓核抽吸的椎间盘退行性变动物模型成功建立,为运用组织工程修复重建退行性变椎间盘的研究提供有效的动物模型.     

模拟人后路髓核摘除构建椎间盘退行性变动物模型

背景:髓核摘除术是治疗椎间盘突出的经典方法,但存在较高的复发率.目的:验证模拟人后路髓核摘除进行后外侧穿刺抽吸髓核,建立椎间盘退行性变动物模型的可行性.设计、时间及地点:观察对照实验,于2006-10/2007-02在解放军南京军区福州总医院动物实验室完成.材料:选用日本大耳白兔20只,行椎间盘退行性变动物模型制备.方法:用持针器夹持21G穿刺针,行L<,1-2>及L<,3-4>椎间盘右后外侧穿刺髓核抽吸法摘除部分髓核组织,术后2,4,8,12周分别对造模后椎闻盘行组织学观察,并将L<,2-3>椎间盘作为对照.主要观察指标:通过苏木精-伊红染色观察椎间盘组织学结构.结果:苏木精-伊红染色可见对照椎间盘大多髓核完整,髓核与纤维环分界清晰,纤维环结构接近正常,髓核组织中有大量髓核细胞.造模后第4周髓核细胞数量不断减少,第12周时髓核中主要为纤维组织,伴有极少量髓核细胞.结论:模拟人后路髓核摘除术建立后外侧纤维环穿刺髓核抽吸的椎间盘退行性变动物模型成功建立.可为应用组织工程修复重建退行性变椎间盘提供有效的动物模型.     

兔纤维环穿刺及终板下椎骨缺血诱导下椎间盘退变模型的建立

目的通过在同一新西兰兔体内建立两种腰椎间盘退变程度不同的模型,为今后运用磁共振T_2 mapping成像定量动态观察椎间盘退变过程提供实验基础。方法每只新西兰兔(n=6)均选L4/5及L7/S1椎间盘为空白对照组,L5/6椎间盘为终板下椎骨缺血组,L6/7椎间盘为纤维环穿刺组。在X线透视导引下经皮穿刺新西兰兔(n=6)L6/7椎间盘纤维环,同时经皮穿刺兔L5/6椎间盘两侧终板下椎骨并注射平阳霉素。造模前、造模后第4、7、10及13周使用1.5 T磁共振成像仪进行新西兰兔腰椎矢状位T_2WI扫描检查。用生物化学方法检测椎间盘组织蛋白多糖含量。结果纤维环穿刺组的腰椎间盘T_2WI信号在造模后第4周开始降低,而终板下椎骨缺血组的腰椎间盘T_2WI信号在造模后第13周才发生下降。造模术后第13周新西兰兔两个空白对照组(L4/5、L7/S1)椎间盘之间的腹、背侧纤维环及髓核组织的蛋白多糖含量无统计学差异(P0.05)。造模术后第13周终板下骨缺血组的椎间盘腹、背侧纤维环及髓核组织的蛋白多糖低于两个空白对照组(L4/5和L7/S1)(P0.01),明显高于纤维环穿刺组(P0.01)。结论采用微创方法可在新西兰兔体内同时构建纤维环穿刺或终板下椎骨缺血诱导的腰椎间盘退变模型。与纤维环穿刺模型相比,终板下椎骨缺血模型的椎间盘呈缓慢的退变过程。     

针刺损伤兔椎间盘退变模型组织病理变化及软骨样细胞的迁移规律

背景:兔椎间盘退变模型间盘退变表现为随时间进展脊索细胞将被软骨样细胞逐渐替代,但兔针刺纤维环间盘退变模型中软骨样细胞的来源和移行规律尚不明确.目的:观察针刺兔纤维环间盘退变模型椎间盘病理变化过程,并初步探讨软骨样细胞来源及移行规律.方法:将24只新西兰大白兔随机分为手术组与假手术组.手术组使用16 G穿刺针针刺L2/L3、L3/L4、L4/L5及L5/L6椎间盘纤维环,假手术组暴露至相同椎间盘前方后冲洗闭合伤口.结果与结论:针刺损伤椎间盘退变过程中的软骨样细胞来源于终板.在髓核与上下终板交界处,软骨细胞脱离终板成串向髓核中心迁移;在髓核与内层纤维环交界处,软骨细胞沿纤维走行迁移并随之向皱缩的髓核边缘迁移.椎间盘退变过程中非钙化层逐渐变薄,非钙化层/钙化层比值逐渐降低.     

犬椎间盘退变超声显像的初步实验研究

目的:明确应用超声显像评价椎间盘退变的可行性,为临床应用奠定基础。方法:对13只不同年龄犬腰骶部椎间盘进行离体超声扫查,根据椎间盘退变的病理基础对超声图像进行分析并将其分级。结果:超声图像大致分为4级退变阶段,纤维环与髓核在每个退变阶段的声像图上均有不同的特点。结论:超声能够清晰显示椎间盘组织的内部结构信息,反映其进行性退变的病理结构改变。     

犬椎间盘退变超声显像的实验研究

目的:探讨椎间盘退变的声像图特征,为临床应用奠定实验基础。方法:对13只不同年龄犬腰骶部椎间盘进行离体超声扫查,结合椎间盘退变的大体病理变化分析超声图像并将其分级。结果:椎间盘退变的超声图像可大致分为3个等级阶段,纤维环与髓核在每个退变阶段的声像图上均有不同的特点。结论:超声能够清晰显示椎间盘组织的内部结构信息,反映不同退变程度的病理结构改变。     

制作兔腰椎终板下缺血模型 MRI与病理学变化验证的可行性

背景:目前的椎间盘退变动物模型主要通过改变椎间盘生物力学环境、损伤椎间盘自身结构以及应用基因技术改变动物的遗传性状等诱发退变,但这些方法均为外界人为因素直接作用于椎间盘,与椎间盘退变的自然病程差别较大.目的:评价经皮穿刺兔腰椎终板下椎体注射平阳霉素制作椎体终板下缺血模型的可行性.方法:选取新西兰大白兔46只,每兔设L_5为实验组、L_4为对照组.穿刺腰椎终板下椎体,k注射平阳霉素(2 g/L)1 mL,L_4注射生理盐水1 mL.其中4只兔子术前行腰动脉造影.术后第1,2,3,4,5周,2个月及3个月随机选取6只行MRI检查,并取病理送检.测量对比第4周实验组MRI与病理切片的缺血面积.结果与结论:对照组MRI和病理学检查均无特异性变化,实验组MRI第1,2周变化不明显,第3周出现FST1WI低信号,T2WI及FST2WI呈稍高信号,第4周信号变化更明显;实验组病理第1,2周无特异性变化;第3,4周骨小梁排列杂乱,骨细胞逐渐减少,椎体骨髓内血细胞减少,脂肪细胞增多融合,终板软骨细胞减少、结构紊乱,纤维环及髓核无明显变化;第5周出现椎间盘退变表现;第2,3个月终板下椎体缺血持续存在、椎间盘退变更加明显.实验组第4周MRI与病理切片缺血面积之间有显著正相关性(r=0.965,P<0.001).结果证实,采用经皮穿刺终板下椎体注射平阳霉素的方法可成功制作兔腰椎终板下缺血动物模型,具有创伤小、操作简便、重复性好和成功率高的特点.该模型是研究腰椎及椎间盘退变较理想的一种动物模型.     

The mechanical effects of intervertebral disc lesions

OBJECTIVE: To determine the mechanical effect of individual concentric tears, radial tears and rim lesions of the intervertebral disc anulus. DESIGN: In vitro dynamic mechanical testing of sheep discs comparing the mechanical behaviour before and after lesion creation. BACKGROUND: Structural changes to the disc in the form of anular lesions are a feature of disc degeneration and degeneration has been related to changes in the mechanical function of the disc. However, the effect of individual lesions is unknown. METHODS: Fifteen ovine, lumbar disc body units were tested in flexion/extension, lateral bending and axial rotation. Concentric tears, radial tears and rim lesions were experimentally introduced and the motions repeated. The mechanical response after lesion creation was compared to the undamaged response. RESULTS: It was found that an anterior rim lesion reduced the peak resistive moment produced by the disc in extension, lateral bending and axial rotation. Concentric tears and radial tears did not affect the peak resistive moment, however, radial tears reduced the hysteresis of response in flexion/extension and lateral bending. The neutral zone was not affected by the presence of disc lesions. CONCLUSIONS:These results show that rim lesions reduce the disc's ability to resist motion. Radial tears change the hysteresis of response indicating an altered stress distribution in the disc. RELEVANCE: These changes may lead to overloading of the spinal ligaments, muscles and zygapophysial joints, possibly damaging these structures. This suggests a mechanism for a cycle of degeneration that is instigated by small changes in the mechanical integrity of the intervertebral disc.     

Do the intervertebral disc cells respond to different levels of hydrostatic pressure?

OBJECTIVE: To test the hypothesis that hydrostatic pressure directly affects the synthesis of collagen and proteoglycan by intervertebral disc cells. DESIGN: By the use of pressure vessels, hydrostatic pressure was applied to intervertebral disc cells cultured in alginate. BACKGROUND: The influence of compression (both hydrostatic and axial) on chondrocyte metabolism was examined in a number of earlier studies. However, in most of these studies, articular cartilage, not intervertebral disc was used, and in none of these was hydrostatic pressure applied to intervertebral disc cells cultured in alginate. METHODS: Fresh cells were harvested from the lumbar intervertebral discs of dogs. Before their suspension in an alginate gel system, the cells were plated and expanded until they reached confluence. Then, by use of the alginate gel system, the cells were exposed (for up to 9 days) to specific values of hydrostatic pressure inside two stainless steel pressure vessels. One vessel was kept at 0.35 MPa and the other at atmospheric pressure (approximately 0.1 MPa). The effects of 0.35 MPa were compared against atmospheric pressure by measuring the incorporation of [3H]-proline and [35S]-sulfate into collagen and proteoglycans, respectively, for the anulus cells and nucleus cells separately, and by determining whether this incorporation was reflected by changes in the levels of mRNA for aggrecan and Types I and II collagen. RESULTS: Proteoglycan synthesis was inhibited at 0.35 MPa as compared to atmospheric pressure for both the nucleus and anulus cells, whereas collagen synthesis was stimulated in the nucleus cells, but inhibited in the anulus cells. The mRNA levels of collagen 1A and collagen 2A decreased in the anulus but showed a differential response in the nucleus (collagen 1A increased, while collagen 2A decreased). The mRNA levels for aggrecan core protein decreased in the anulus and increased in the nucleus. CONCLUSIONS: Hydrostatic pressure directly affects the synthesis of collagen and proteoglycan by the intervertebral disc cells. RELEVANCE: This in vitro study reveals the direct effect of hydrostatic pressure on disc cells, in the absence of other factors. However, circumspection must be applied when comparisons between these results, from in vitro experiments on dog disc cells, are extrapolated and applied to the whole discs of humans.     

犬椎间盘经皮针刺退变模型的建立

背景:普通针头穿刺纤维环是目前较为公认的理想椎间退变模型制作方法,但存在对动物损伤大,操作不简捷等缺点。目的:尝试在C臂机透视下经皮穿刺比格犬腰椎椎间隙建立腰椎间盘退变动物模型。方法:选用8只健康成年犬,行腰椎MRI后在C臂机下经皮穿刺椎间隙,损伤L5/6椎间盘。术后3,6个月行腰椎MRI后,取标本行免疫组织化学观察椎间盘退变情况。结果与结论:经皮椎间盘穿刺后3,6个月,L5/6椎间盘均出现了明显退变,MRI显示T2值均出现明显降低,并且椎间盘大多出现不同程度椎间盘突出征象;L5/6穿刺节段髓核Ⅱ型胶原阳性细胞含量较L4/5髓核均明显减少(P<0.05)。说明经皮穿刺损伤椎间盘建立犬椎间盘退变模型是一种简单有效、重复性好的建模方法。     

腰椎间盘退变中的细胞因子及炎症递质:文献分析与临床应用

背景:通过分析细胞因子及炎症递质对腰椎间盘退变的影响,有助于深入认识腰椎间盘退变的发病机制,指导临床对腰椎间盘退变疾病的预防和治疗。目的:结合临床对腰椎间盘退变中细胞因子及炎症递质进行研究,并对其发展趋势进行多层次探讨分析。方法:以电子检索方式对CNKI数据库学术期刊2002-01/2011-12收录有关腰椎间盘退变中细胞因子及炎症递质研究的文献进行分析,采用检索词主要为"腰椎间盘退变;细胞因子;炎症介质",运用数据库的分析功能和Excel软件图表的功能分析数据特征。结合2009-01/12在解放军第306医院骨科进行腰椎间盘突出症治疗的患者67例,治疗方法为单节段椎管减压,椎间融合器植入植骨融合内固定,对术中切除的间盘进行镜下和免疫组织化学分析。结果与结论:在CNKI数据库学术期刊2002/2011收录的文献中,共检索到76篇与腰椎间盘退变细胞因子及炎症递质研究相关的文献,文献数量处于上升趋势。腰椎间盘退变中细胞因子及炎症递质研究检测方法以免疫组织化学为主,对炎症递质的表达定量定性准确性研究较多。可见,细胞因子及炎症递质在椎间盘退变的复杂病理过程中具有重要的调控作用。     

抽吸法诱导兔椎间盘退变模型的病理及影像表现

背景:椎间盘退变的病理生理学机制至今尚未明了,需要构建更稳定和简便易得的椎间盘退变模型,观察其病理及影像表现,揭示其内在因素.目的:实验希望通过病理学及影像学枪测,来验证利用抽吸法构建兔椎间盘退变模型的可行性、以及造模的简便和稳定性.材料:10月龄健康新西兰大耳白兔42只,雌雄不拘,随机分为对照组和实验组各21只.速眠新由长春市军需大学兽医研究所提供.方法:设两组兔椎间盘高度指数均为100%.利用21G皮肤穿刺针分别在实验组白兔L4-5单节段刺入,抽吸髓核8～12mg造模;对照组不做处理.造模完毕,两组兔分别于4,12,20周各取7只进行指标检测.主要观察指标:利用椎间盘高度指数百分比、X射线片、MRI及Alcian blue组织染色观察退变椎间盘的变化.结果:4,12,20周实验组退变椎间盘高度指数百分比分别为(81.0±3.2)%,(75.0±2.5)%,(71.0±1.8)%,与对照组相比差异有显著性意义(P＜0.05).退变椎间盘T2加权像信号明显降低,Alcian blue组织染色显示退变椎间盘组织中聚集蛋白多糖含量明显降低.结论:抽吸法构建兔椎间盘退变模型简便可靠,其退变过程的病理及影像表现与人椎间盘退变过程的病理及影像表现十分相似.     

间断直立位下兔椎间盘退变模型的影像及病理表现

背景:已有大量的动物模型用于研究椎间盘退变,但是尚缺乏一种符合人类椎间盘退变规律的动物模型。目的:探讨直立位下构建椎间盘退变模型的可行性及造模的简便、易行性。方法:新西兰大白兔42只,随机数字表法均分为实验组和对照组。将兔子固定在PVC管中,实验组将PVC管直立,对照组将PVC管平放。结果与结论:4周时实验组和对照组间椎间盘高度指数、MRI及纤维环改变差异无显著性意义(P>0.05),髓核PAS染色后灰度值明显增加(P<0.05)。8,12周实验组和对照组椎间盘高度指数相比差异有显著性意义,退变椎间盘T2加权像信号明显降低,苏木精-伊红染色显示纤维环排列紊乱,PAS染色显示退变椎间盘髓核的灰度值明显变大(P<0.05)。说明通过强迫直立位下因自身身体重力负荷对椎间盘产生影响可以成功建立椎间盘退变模型。