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《微型钛板改良单开门椎管扩大成形术与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的临床疗效比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
－一／■Ｖ一＊＞，．．．觀．，古＞＂密级硕±学位论文－接－；？．，一一、－－＇－－＞户：－－—雜微型铁板改良单开口椎管扩大成形术与应用椎板线無改良双开口椎管扩大成形术治巧多节段脊髓压迫型颈椎病的临床疗效比较作者嫂名：王鹏瑞指导教师：王宏教授学科专业：外科学大连医科大学 中图分类号《分密级微型铁板改良单开口椎管扩大成形术与应用椎板线絹改良双开口椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的临床疗效比较－ＭｏｄＣｏｍａｒａｔｉｖｅＥｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆＯｅｎＤｏｏｒＬａｍｉｎｏｌａｓｔｙｉ日ｅｄｂｐｐｐｙｅｓｅ－ｔｈＵｏｆＴｉｔａｎｉｕｍＭｉｎｉｐｌａｔｉｎＶｅｒｓｕｓＤｏｕｂｌｅＤｏｏｒＬａｍｉｎｏｌａｓｔｇｐｙＭｏｄｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＴｈｒｅａｄｗｉｒｅＳａｗｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＣｅｒｖｉｃａｌＣｏｍｒｅｓｓｉｖｅＭｅｌｏａｔｈｐｙｐｙ（附：线性有序胶原蛋白支架负载有胶原蛋白结合域的血管内皮生长因子移植修复大敲替髓半切损伤块状缺损模型〉王鹏瑞计５６：学位论文：页插表格：９个图：２２幅指导教师：王宏教授申请学位级别；硕±学位学科（专业）：外科学培养单位：大连医科大学附属第一医院完成时间：二〇—六年二月答辩委员会主席： 目录论文一：微型钛板改良单开门椎管扩大成形术与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的临床疗效比较一、摘要………………………………………………………………………1（一）中文摘要……………………………………………………………1（二）英文摘要……………………………………………………………3二、正文………………………………………………………………………5（一）前言…………………………………………………………………5（二）材料和方法…………………………………………………………61．病例收集......................................................................................62．疾病构成......................................................................................63．手术过程......................................................................................73.1微型钛板改良单开门椎管扩大成形术................................73.2应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术.........................74．术后护理....................................................................................85．评价指标.....................................................................................85.1手术参数..............................................................................85.2术后并发症...........................................................................85.3影像学评估...........................................................................9 5.4神经功能评估.......................................................................96．统计学分析.................................................................................11（三）结果…………………………………………………………………121．基本资料.......................................................................................122．手术参数.......................................................................................133．术后并发症...................................................................................134．影像学评估...................................................................................145．代表预后的神经功能评估...........................................................15（四）讨论…………………………………………………………………16（五）结论…………………………………………………………………18（六）参考文献……………………………………………………………18三、综述………………………………………………………………………22（一）综述…………………………………………………………………22（二）参考文献………………………………………………………….…33论文二：线性有序胶原蛋白支架负载有胶原蛋白结合域的血管内皮生长因子移植修复大鼠脊髓半切损伤块状缺损模型一、摘要………………………………………………………………………39（一）中文摘要……………………………………………………………39（二）英文摘要……………………………………………………………40 二、正文………………………………………………………………………41（一）前言…………………………………………………………………41（二）材料和方法…………………………………………………………421．CBD-VEGF的制备......................................................................422．LOCS的制备................................................................................423．CBD-VEGF与LOCS的结合能力...............................................424．大鼠脊髓损伤块状缺损模型的制备............................................425．运动功能评估...............................................................................436．组织学分析....................................................................................437．DTI成像........................................................................................438．统计学分析....................................................................................44（三）结果…………………………………………………………………441.LOCS的结构和结合CBD-VEGF的能力....................................442．大鼠造模情况.................................................................................453．CBD-VEGF能够更好的促进大鼠运动功能恢复.........................454.CBD-VEGF能够更好的促进大鼠神经纤维再生.........................465.CBD-VEGF组大鼠脊髓损伤部位白质纤维束形态变化更好.....48（四）讨论…………………………………………………………………52（五）结论…………………………………………………………………54（六）参考文献……………………………………………………………54三、致谢………………………………………………………………………57 大连医科大学硕士学位论文论文一微型钛板改良单开门椎管扩大成形术与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的临床疗效比较硕士生姓名：王鹏瑞指导老师：王宏教授专业名称：外科学摘要目的：我们这次研究的出发点是对单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术的Meta分析，因为在Meta分析中我们发现，大样本、高质量的临床研究很少，且分布范围不均，Meta分析结果明显偏倚，并且文章中所用的改良单开门术式和改良双开门术式不尽相同，结果也大相径庭，其研究结果不能为临床治疗提供有效的参考。该项研究中我们收集我院常规开展的单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术进行双向性队列研究，分析评价微型钛板改良单开门椎管扩大成形术和应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的疗效，为Meta分析提供参考数据，从而为临床治疗提供参考。方法：这项研究是双向性队列研究，我们收集大连医科大学附属第一医院自2005.6到2013.6期间接受微型钛板改良单开门椎管扩大成形术和应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的患者，收集数据并进行随访，从手术参数（手术时间、术中失血量、术后引流量）、术后常见并发症（感染、轴性症状、C5神经根麻痹）、影像学评估（颈椎曲度、过伸角、过曲角、活动度）及代表预后的神经功能指标（Nurick分级、JOA评分）四个方面进行综合分析比较。结果：一共纳入60例多节段脊髓压迫型颈椎病的患者，其中43例采用微型钛板改良单开门椎管扩大成形术（3例失访），17例采用应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术（2例失访）。手术由3个经验丰富的治疗组完成。结果显示：两种术式在1 大连医科大学硕士学位论文手术参数（手术时间、术中失血量、术后引流量）、术后常见并发症（感染、轴性症状、C5神经根麻痹）、影像学评估（颈椎曲度变化、过伸角、过曲角、活动度）方面以及神经功能恢复方面（Nurick分级、JOA评分）均无统计学差异（P＞0.05）。其中神经功能指标是我们重点关注的对象，其改善率往往提示着预后的好坏。结论：我们认为，在治疗多节段脊髓受压型颈椎病方面，微型钛板改良单开门椎管扩大成形术的手术疗效与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术相仿，预后相似，二者并无明显统计学差异。实际上，在临床工作中，我们往往是根据自己的手术经验及临床偏好选择术式，与本项研究结果一致。然而这仅是我们的一家之言，其结果还有待进一步分析。因此，我们研究的下一步是系统综述和Meta分析，以期得到可靠的临床数据，从而为临床治疗提供参考。关键词：脊髓型颈椎病颈椎后纵韧带骨化症微型钛板改良单开门椎管扩大成形术应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术2 大连医科大学硕士学位论文ComparativeEffectivenessofOpen-DoorLaminoplastyModifiedbytheUseofTitaniumMiniplatingVersusDouble-DoorLaminoplastyModifiedbytheApplicationofThreadwireSawfortheTreatmentofMultilevelCervicalCompressiveMyelopathyAbstractObjective:Thestartingpointofourstudywastocomparetheefficacyofopen-doorcervicallaminoplastyversusdouble-doorcervicallaminoplastyinthetreatmentofmultilevelcervicalcompressivemyelopathyusingsystematicreviewandmeta-analytictechniques,inwhichwefoundtherewaslittlecontrolledstudyoflargesampleandhighqualityandtheoriginaldocumentwasunevenlydistribute.Themeta-analyticresultisbiasedsignificantlyandtheoriginaldocument’sconclusionisverydifferentbecausedifferentarticalsusethedifferentmodifiedoperationofopen-doorcervicallaminoplastyanddouble-doorcervicallaminoplasty.Theclinicaldataofopen-doorcervicallaminoplastyanddouble-doorcervicallaminoplastycollectedfromourhospitalwereanalyzedtocomparetheefficacyofopen-doorlaminoplastymodifiedbytheuseoftitaniumminiplatingversusdouble-doorlaminoplastymodifiedbytheapplicationofthreadwiresawinthetreatmentofmultilevelcervicalcompressivemyelopathy,sowecouldprovidereferencedataformeta-analysisandclinicaltreatment.Methods:Thisstudyisanambispectivecohortstudy,inwhichtheclinicaldataofopen-doorlaminoplastymodifiedbytheuseoftitaniumminiplatinganddouble-doorlaminoplastymodifiedbytheapplicationofthreadwiresawinthetreatmentofmultilevelcervicalcompressivemyelopathywerecollectedfromtheFirstAffiliatedHospitalofDalianMedicalUniversitybetweenJune2005andJune2013.Relevantdatawerecriticallyextractedtosyntheticalanalysisthesurgicalresultonoperationparameters（surgicalduration,intraoperativebloodlossandpostoperativedrainagevolume）,postoperativecomplications（infections,axialsymptom,andC5palsy）,radiologicalevaluation（cervicallordoticangles,extensionangle,flexionangleandrangeofmotion）andneurologicalcondition(NurickGradeandJOAscore).3 大连医科大学硕士学位论文Results:60multilevelcervicalcompressivemyelopathypatientsinvolving43patientsforopen-doorlaminoplastymodifiedbytheuseoftitaniumminiplating(3lostfollow-up)and17patientsfordouble-doorlaminoplastymodifiedbytheapplicationofthreadwiresaw（2lostfollow-up）werereceivetreatmentby3well-experiencedsurgeonwithafocusontheneurologicalandpostoperativeradiologicaloutcomes.Theresultsshowedthat,comparedopen-doorcervicallaminoplastywithdouble-doorcervicallaminoplasty,therewerenostatisticalsignificanceinoperationparameters（surgicalduration,intraoperativebloodlossandpostoperativedrainagevolume）,postoperativecomplications（infections,axialsymptom,C5palsy）,radiologicalevaluation（cervicallordoticangles,extensionangle,flexionangleandrangeofmotion）andneurologicalcondition(NurickGradeandJOAscore)（P＞0.05）.However，peoplewithgoodneurologicalconditionalwayswellprognosis.Conclusion:Inourview,open-doorlaminoplastymodifiedbytheuseoftitaniumminiplatingforthetreatmentmultilevelcervicalcompressivemyelopathyisaswellasdouble-doorlaminoplastymodifiedbytheapplicationofthreadwiresawinregardstotherateofpostoperativegoodNurickgradesandJOAscores.Butneverarriveataconclusioninhasteuntilwehavemadefurtherinvestigationanddeeperanalysiswithrandomizedcontrolledstudyoflargesampleandhighqualityinthefuture,whichwillbeournextstudy.Certainly,thedifferentoperationmethodswereselectedaccordingtopatientscondition,surgeonsexperienceandpreferenceuntiltherewasenoughevide.Keywords:CervicalSpondyloticMyelopathy(CSM)CervicalOssificationofPosteriorLongitudinalLigament(OPLL)open-doorlaminoplastymodifiedbytheuseoftitaniumminiplatingdouble-doorlaminoplastymodifiedbytheapplicationofthreadwiresaw4 大连医科大学硕士学位论文微型钛板改良单开门椎管扩大成形术与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的临床疗效比较前言多节段脊髓压迫型颈椎病是临床常见病，且发病率逐年上升。其主要机制是由物理性压迫最终发展为颈脊髓神经细胞的破坏和神经传导纤维束的中断。脊髓受压型颈椎病的预后随脊髓受压程度的不同而有很大差异，其疾病自然史显示症[1]状将逐渐发展加重，故因确诊后及时手术治疗。文献报道治疗越早，临床效果越好。如及时去除压迫物，其神经功能可望部分或全部恢复。如果压迫时间过久，脊髓因血液循环障碍而发生软化、萎缩或瘢痕形成，则瘫痪难以恢复。目前针对多节段脊髓受压型颈椎病的治疗，一般主张颈后入路。颈后入路主要有单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术两种，其原理都是使受压的颈脊髓向后移位，从而缓解压迫。然而针对单开门椎管扩大成形术和双开门椎管[2-26]扩大成形术的各种改良术式报道颇多，且报道其术后神经功能恢复均较满意。实际上对于多节段脊髓受压型颈椎病的治疗，目前仍没有确切的治疗标准和规范指南，临床上往往是根据术者的经验与偏好来选择不同的手术方式；二次文献中尚没有相关的系统综述和Meta分析，并不能为临床治疗提供可靠参考；而在[27，28]原始文献中，有学者认为单开门椎管扩大成形术优于双开门椎管扩大成形术，[29-31]也有学者认为双开门椎管扩大成形术优于单开门椎管扩大成形术。所以，我们对于两种术式的选择持谨慎态度。我们这次研究的出发点是对单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术的系统综述和Meta分析，因为在Meta分析中我们发现，大样本、高质量的临床研究很少，且分布范围不均，Meta分析结果明显偏倚，并且文章中所用的单开门术式和双开门术式不尽相同，结果也大相径庭，研究结果不能为临床治疗提供有效参考。5 大连医科大学硕士学位论文椎管扩大成形术在我院治疗多节段脊髓受压性颈椎病已开展多年，较为成熟。本研究主要是对我院常规开展的单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术进行双向性队列研究，分析评价微型钛板改良单开门椎管扩大成形术和应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的疗效，为Meta分析提供参考数据，从而为临床治疗提供参考。材料和方法1.病例收集这项研究是双向性队列试验，收集大连医科大学附属第一医院自2005.6到2013.6期间接受微型钛板改良单开门椎管扩大成形术和应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗的多节段脊髓压迫型颈椎病的患者。病例的纳入标准为诊断为脊髓型颈椎病、颈椎后纵韧带骨化症的患者，且不包括其他神经系统疾病（如神经根型颈椎病、椎动脉型颈椎病、交感神经型颈椎病、肌萎缩侧索硬化症、脊髓空洞症等）和接受其他脊髓减压手术或之前做过颈椎手术的患者；另外有创伤、肿瘤、化脓性脊柱炎、类风湿性关节炎、破坏性脊柱关节病的病例也予以排除。所有病例都征得患者的同意。所有手术均由3个治疗组完成，每个治疗组都经验非常丰富，常规完成两种术式。2.疾病构成脊髓型颈椎病（cervicalspondyloticmyelopathy,CSM）是由于颈椎退变结构压迫脊髓所致，其为颈椎病所有分型中最为严重的一种，本质是锥体束的直接受压或血供障碍。CSM可分为三型：上肢症状为主型、下肢症状为主型和四肢症状型。对于CSM，患者往往出现上肢或下肢麻木无力、僵硬、双足踩棉花感，足尖不能离地，触觉障碍，束胸感，双手精细动作笨拙，不能用筷进餐，写字颤抖，夹持东西无力，手持物经常掉落。在后期出现尿频或排尿、排便困难等大小便功能障碍。检查时有感觉障碍平面，肌力减退，四肢腱反射活跃或亢进，而腹壁反射、提睾反射和肛门反射减弱或消失。Hoffmann征、髌阵挛、踝阵挛及Babinski征等阳性。颈椎后纵韧带骨化症（ossificationofcervicalposteriorlongitudinal6 大连医科大学硕士学位论文ligament,OPLL）系颈椎后纵韧带异常增殖并骨化所致椎管容积减小出现脊髓受压症状。患者常述头颈痛，上下肢感觉异常、疼痛或功能障碍，走态不稳或不能行走，甚至大小便障碍。检查时，四肢和躯干有不同程度的感觉障碍，四肢肌力减退，行走步态拘谨，四肢肌张力增高，腱反射亢进，踝反射阳性，Hoffman征或Babinski征阳性。3.手术过程3.1微型钛板改良单开门椎管扩大成形术[13][32]该型术式是对传统单开门椎管扩大成形术的一种改良术式，因为传统术式是利用粗丝线将棘突与铰链侧关节突关节相连接，其再关门并发症发生率较高，且术后硬脊膜仍暴露于椎管外，并没有真正做到椎管成形。而这种改良术式在恢复颈椎椎管解剖的同时，将硬脊膜也完全保护在了椎管内，术后不会受到瘢痕增生的影响，其疗效显著。具体操作如下：全麻生效后，患者取俯卧位，头钉固定头部，维持颈椎前曲位。常规消毒铺单。颈后正中纵行直切口约12cm，逐层切开皮肤、皮下组织，深达棘突，骨膜下剥离两侧肌肉，显露棘突、双侧椎板至双侧关节突关节处，将棘突剪短至约1.5cm，依术前CT测量值用高速磨钻在椎板关节突结合部开槽，压迫较轻一侧（绞链侧）底部保留椎板内板，作活页用，压迫较重一侧(开门侧)将椎板完全离断，切断开门椎板上下相邻椎板之间的棘上韧带、棘间韧带、黄韧带，将开门侧椎板掀起，造成绞链侧椎板内层骨质青枝骨折，术中可见脊髓膨隆良好。开门侧椎板残端与相应侧块间分别置微型钛板一枚，椎板及侧块处各予两枚螺钉固定，以保持椎板开门状态。抗生素盐水冲洗切口，双极电凝彻底止血，置引流两枚，逐层关闭切口。无菌敷料包扎，颈部骨折固定托固定，更换体位为平卧位，头顶处消毒包扎。3.2应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术[14-16][33]该型术式是对传统双开门椎管扩大成形术的一种改良术式，因为传统双开门椎管扩大成形术是使用高速微型磨钻或薄刃椎板咬骨钳逐个纵剖棘突，不但影响手术速度、棘突植骨床磨损多、出血量大，而且损伤脊髓的可能性也不小。具体操作如下：全麻生效后，患者取俯卧位，头钉固定头部，维持颈椎前曲位。常规消毒铺单。颈后正中纵行直切口约12cm，逐层切开皮肤、皮下组织，深达棘突，骨膜下剥离两侧肌肉，显露棘突、双侧椎板至双侧关节突关节处，将棘突剪7 大连医科大学硕士学位论文短至约1.5cm，术中插入线锯后纵剖棘突，依术前CT测量值用高速磨钻在两侧椎板关节突结合部开槽，均保留椎板内板，作活页用，切断开门椎板上下相邻椎板之间的棘上韧带、棘间韧带、黄韧带，将椎板向两侧掀起，造成两侧椎板内层骨质青枝骨折，术中可见脊髓膨隆良好。棘突间分别置入修整的咬除棘突骨并加以固定，以保持椎板开门状态。抗生素盐水冲洗切口，双极电凝彻底止血，置引流两枚，逐层关闭切口。无菌敷料包扎，颈部骨折固定托固定，更换体位为平卧位，头顶处消毒包扎。4.术后护理术后患者平卧位，颈后部放置毛巾或颈部骨折固定托已维持颈椎生理曲度，颈部两侧沙袋固定以维持颈椎稳定性。①心电血氧监测：术后6h给予持续心电血氧监测，术后24h持续吸氧3L/min，期间密切注意患者生命体征的变化；②引流管护理：颈后路椎管扩大成形术一般手术时间长，术中出血量大，术后手术入路常规放置引流，使用一次性无菌负压引流袋。术后密切注意引流状况，保证引流通畅可靠，并同时记录引流量及颜色。如果引流较多且颜色淡红，注意患者贫血及脑脊液漏可能性；③定时轴式翻身，防止褥疮。5.评价指标我们从四个方面对两种手术方式进行综合评价，手术参数（手术时间、术中失血量、术后引流量）、术后并发症（感染、轴性症状、C5神经根麻痹）、影像学评估（颈椎曲度、过伸角、过曲角、活动度）以及代表预后神经功能指标（Nurick分级、JOA评分）。5.1手术参数本项研究中两组患者术后颈后路引流常规使用一次性无菌负压引流袋，但其刻度的误差较大，故引流量均以量杯精确测量。5.2术后并发症这次研究我们只针对最常见的并发症（感染、轴性症状、C5神经根麻痹）进行观察性研究，而其他一些并发症，如C7神经根病变、一过性偏瘫、脑脊液漏、[30]肺栓塞、右肩麻木和双侧肩痛，只在少量文献中报道。轴性症状（axialsymptom,AS）主要表现为颈、肩、背部疼痛、僵硬和颈项活动受限。其主要原因是术中对颈椎后方的伸肌群尤其是颈半棘肌的损伤使颈椎8 大连医科大学硕士学位论文正常的生理前凸不能有效维持所致。在颈椎正常生理曲线下，颈椎重力线将通过C3-6椎体后方，颈后肌群处于最佳张力状态维持颈椎矢状面的力学平衡。颈椎后路手术后，由于颈椎后伸肌群的损伤，颈椎矢状序列常不能有效维持，颈椎前凸减少，颈后肌群需通过持续收缩和缩短的作用力臂维持头颅的正常位置，最终将发生疲劳并进一步加重力学失衡，引起颈、项部疼痛僵硬等。轴性症状是颈后路[34]术式的常见并发症，发生率较高。临床上引起人们较多关注的还有C5神经根麻痹的问题，其主要表现为术后三[35]角肌肌力的下降。中国医学科学院和北京协和医学院的学者对C5神经根麻痹的特点、机制等进行了详尽报道，这里不作重复论述。5.3影像学评估我们常规摄侧位片显示颈椎的整个序列以测量颈椎曲度，而加摄颈椎过伸侧位片和过屈侧位片加以研究颈椎的稳定度和活动度。正常情况下，颈椎侧位、侧位过伸位、侧位过屈位均呈保持一定生理弧度，椎体前缘、椎体后缘、椎弓基底与棘突连线均为连续光滑曲线。该研究中均使用4线法测量Cobb角：第一条线是C2下终板的平行线，或C1前结节至棘突后缘连线的平行线，第二条线是C7下终板的平行线，二者的垂线所成的夹角即代表颈椎曲度。颈椎曲度为颈椎侧位片中Cobb角，过伸角为颈椎过伸侧位片中Cobb角，过曲角为颈椎过曲侧位片中Cobb角。颈椎前突，Cobb角为正；颈椎反曲，Cobb角为负。颈椎曲度减小率=（术前颈椎曲度－术后颈椎曲度）/术前颈椎曲度×100%；过伸角减少率=（术前过伸角－术后过伸角）/术前过伸角×100%；过曲角减少率=（术前过曲角－术后过曲角）/术前过曲角×100%；颈椎活动度ROM=过伸角－过曲角；ROM减少率=（术前ROM－术后ROM）/术前ROM×100%。5.4神经功能评估关于Nurick分级（表1），本项研究中神经功能改善率=（术前Nurick分级－[27]术后Nurick）/术前Nurick分级×100%，其研究方法与某些学者不同。对于日本骨科协会（JOA）脊髓神经功能评分，13-16分为轻度颈髓损害，8-12分为中度颈髓损害，7分以下为重度颈髓损害。JOA脊髓神经功能恢复率=（术后JOA评分－术前JOA评分）/（17－术前JOA评分）×100%。一般认为JOA改善率＞75%改善为优（也有学者认为＞80%改善为优），＞50%改善为良，＞25%改善为9 大连医科大学硕士学位论文中，＜25%改善为差（表2）。表1颈椎病脊髓功能Nurick分级方法评定内容分级有神经根症状或体征,无脊髓疾病的症状0级有脊髓压迫症状,但行走无困难1级轻微的行走困难,但不妨碍日常全天的工作2级行走困难,妨碍工作和做家务,但不需要别人帮助行走3级能够在别人帮助或助行器帮助下行走4级限于轮椅活动或卧床不起5级注：脊髓神经功能改善率=（术前Nurick分级－术后Nurick）/术前Nurick分级×100%.表2颈椎病JOA17分法评定内容评分不能自已进食0不能用筷子，但全用勺子进食1手不灵活但能用筷子进食2用筷子进食及做家务有少许困难3上肢运动无障碍但有病理反射4不能行走（卧床不起）0用拐可在平地行走少许1可上下楼，但要扶楼梯2行走不稳，也不能快走3下肢运动无障碍但有病理反射4上肢感觉严重障碍0上肢感觉轻度障碍或麻木1上肢感觉正常210 大连医科大学硕士学位论文下肢感觉严重障碍0下肢感觉轻度障碍或麻木1下肢感觉正常2躯干感觉严重障碍0躯干感觉轻度障碍或麻木1躯干感觉正常2尿闭0尿潴留，使大劲排尿1排尿异常（尿频，排尿不尽）2排尿正常3注：评分13-16分为轻度颈髓损害，8-12分为中度颈髓损害，7分以下为重度颈髓损害。脊髓神经功能恢复率=（术后JOA评分－术前JOA评分）/（17－术前JOA评分）×100%。一般认为改善率＞75%改善为优（也有学者认为＞80%改善为优），＞50%改善为良，＞25%改善为中，＜25%改善为差。6.统计学分析我们用SPSS18.0计算机软件对纳入病例基本资料和上述分析指标进行统计学分析，P＜0.05认为有统计学差异。年龄、病程、随访时间、手术参数（手术时间、术中失血量、术后引流量）、影像学评估（颈椎曲度、过伸角、过曲角、活动度）以及代表预后神经功能指标（Nurick分级、JOA评分）用M±SD表示，M代表均数，SD代表标准差，采用两独立样本均数的t检验进行统计学分析，若两总体方差不等，采用近似t检验。性别构成比、疾病构成比、手术节段、术后并发症（感染、轴性症状、C5神2经根麻痹）用四格表资料的检验。其中如果每个格子期望频数E≥5，且总例数n2≥40时，采用Person检验；如果总例数n≥40，但其中有一个格子期望频数1≤E2＜5，采用连续性校正检验；如果任何一个格子期望频数E＜1，或总例数n＜40，采用Fisher确切概率检验。11 大连医科大学硕士学位论文结果1.基本资料本次研究中一共纳入60例接受手术治疗的多节段脊髓压迫型颈椎病的患者，其中43例采用微型钛板改良单开门椎管扩大成形术，17例采用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术。单开门组有3例失访，双开门组有2例失访，剩余55名患者至少随访两年。单开门组由25例脊髓型颈椎病和15例后纵韧带骨化症的患者构成，其症状持续时间平均为18.1个月，该组患者男女比例为28：12，平均年龄为53.8岁；双开门组由8例脊髓型颈椎病和7例后纵韧带骨化症的患者构成，其症状持续时间平均为16.8个月，该组患者男女比例为10:5，平均年龄为56岁。两组患者在性别构成比、年龄、疾病构成比、病程方面均无统计学差异（P＞0.05）（表3）。表3两种术式纳入病例的基本资料改良单开门改良双开门P病例数（例）4015——性别构成比（男：女）28：1210：5P=0.8年龄（岁）53.8±8.556±8.4P=0.38疾病构成比（CSM：OPLL）25：158：7P=0.54病程（月）18.1±3.1516.8±4.1P=0.2术者3个治疗组3个治疗组——患者知情同意知情同意——注：CSM:脊髓型颈椎病，OPLL:颈椎后纵韧带骨化症。2.手术参数单、双开门术式在手术学参数方面没有统计学差异（手术时间为191.5±11.2VS188.8±11.5，术中出血量为345.75±72.4VS356.7±88.4，术后引流量为97.5±17.5VS99.33±21.2）（P＞0.05）（表4）。12 大连医科大学硕士学位论文表4两种术式手术参数比较改良单开门改良双开门P手术时间（分）191.5±11.2188.8±11.5P=0.42术中出血量(ml)345.75±72.4356.7±88.4P=0.64术后引流量(ml)97.5±17.599.33±21.2P=0.753.术后并发症本项研究中，单开门组患者术后感染、轴性症状、C5神经根麻痹的发生率分别为7.5%、17.5%、12.5%，而双开门组患者的发生率分别为6.7%、6.7%、13.3%，两组患者在术后常见并发症的发生率方面并无统计学差异（P＞0.05）（表5、图1）。表5两种术式术后并发症发比较改良单开门改良双开门P感染（例数）31P=0.92轴性症状（例数）71P=0.28C5神经根麻痹（例数）52P=0.93420.00%18.00%16.00%14.00%12.00%改良单开门10.00%改良双开门8.00%6.00%常见并发症发生率4.00%2.00%0.00%感染轴性症状C5神经根麻痹图1两种术式术后常见并发症发生率柱形图（三个并发症均没有统计学差异）。13 大连医科大学硕士学位论文4.影像学评估两组患者在颈椎曲度、过伸角、过曲角及颈椎活动度变化方面均无统计学差异（P＞0.05），即患者并没有因选择那种术式而术后颈椎变得更直或活动度明显受限等（表6、图2）。表6两种术式影像学参数比较改良单开门改良双开门P术前颈椎曲度10.57±1.6210.71±1.67P=0.773术后颈椎曲度9.25±1.159.71±1.4P=0.225颈椎曲度减小率11.8%±6.2%10.53%±0.89%P=0.833术前过伸角15.6±0.9315.68±0.93P=0.711术后过伸角13.6±1.1313.9±1.2P=0.37过伸角减少率12%±4.8%10.5%±3.6%P=0.106术前过曲角-15.6±0.96-16±0.63P=0.203术后过曲角-15.8±0.88-15.7±0.62P=0.71过曲角减少率-1.54%±8.4%1.52%±3.92%P=0.182术前ROM31.2±1.4131.4±0.91P=0.47a术后ROM29.39±1.5429.61±1.32P=0.628ROM减少率5.7%±5.1%6%±2.9%P=0.853注：颈椎曲度、过伸角、过曲角分别为颈椎侧位片、过伸侧位片、过曲侧位片中Cobb角。颈椎前突，Cobb角为正；颈椎反曲，Cobb角为负。颈椎曲度减小率=（术前颈椎曲度－术后颈椎曲度）/术前颈椎曲度×100%；过伸角减少率=（术前过伸角－术后过伸角）/术前过伸角×100%；过曲角减少率=（术前过曲角－术后过曲角）/术前过曲角×100%；颈椎活动度ROM=过伸角－过曲角；ROM减少率=（术前ROM－术后ROM）/术前ROM×100%。14 大连医科大学硕士学位论文20.00%15.00%10.00%改良单开门改良双开门5.00%影像学评估0.00%颈椎曲度减小率过伸角减少率过曲角减少率ROM减少率-5.00%图2两种术式影像学参数柱形图（两种术式在四个影像学参数方面均没有统计学差异）。5.代表预后的神经功能评估研究表明，两组患者Nurick分级和JOA评分均无统计学意义，而神经功能往往预示着生活质量的好坏，是单双开门术式比较的主要评价指标（表7、图3）。表7两种术式神经功能比较改良单开门改良双开门P术前Nurick分级3.15±0.763.53±0.52P=0.081术后Nurick分级2±0.682.3±0.62P=0.103Nurick分级改善率37.5%±11.7%34.4%±12.1%P=0.339术前JOA评分11.58±2.410.67±1.95P=0.197a术后JOA评分14.6±1.3213.47±1.13P=0.006JOA评分改善率51%±24%40%±25.5%P=0.117注：a表示差异具有统计学意义。15 大连医科大学硕士学位论文120.00%100.00%80.00%60.00%改良单开门改良双开门神经功能评估40.00%20.00%0.00%Nurick改善率JOA改善率图3两种术式神经功能柱形图（两种术式在神经功能改善方面无统计学差异)。讨论我们这次研究的出发点是单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的Meta分析，因为在Meta分析中我们发现，大样本、高质量的临床研究很少，且文章中所用的单开门术式和双开门术式不尽相同，结[27-31]果也大相径庭。该项研究中我们采集我院常规开展的单开门椎管成形术和双开门椎管扩大成形术进行双向性队列研究，分析评价微型钛板改良单开门椎管扩大成形术和应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的疗效，为Meta分析提供参考数据，从而为临床治疗提供参考。两种术式治疗多节段脊髓压迫型颈椎病的Meta分析也是我们下一步研究的重点和方向。多节段脊髓压迫型颈椎病是以椎间盘退变为基础，相邻椎体后缘骨赘形成从而压迫脊髓或该节段的脊髓血供所致。解除来自椎管内对脊髓或该节段血供的压迫是最有效的治疗，减压后的脊髓组织会得到完全或不完全的逆转，脊髓功能也有望完全或不完全恢复。颈后路椎管扩大成形术是多节段脊髓压迫型颈椎病治疗的有效术式，主要有单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术两种，其原理都是使受压的颈脊髓向后移位，从而解除压迫。[2-13]关于单开门椎管扩大成形术的各种术式，临床报道颇多，该项研究中为微16 大连医科大学硕士学位论文[13][32]型钛板改良单开门椎管扩大成形术，其是对传统单开门椎管扩大成形术的一种改良术式，因为传统单开门椎管扩大成形术是利用粗丝线将棘突与铰链侧关节突关节相连接，其再关门并发症发生率较高，且术后硬脊膜仍暴露于椎管外，并没有真正做到椎管成形。而这种改良术式在恢复颈椎椎管解剖的同时，将硬脊膜也完全保护在了椎管内，术后不会受到瘢痕增生的影响，其疗效显著。[14-26]关于双开门椎管扩大成形术的各种术式，临床报道也不少，该项研究中为[14-16][33]椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术，其是对传统双开门椎管扩大成形术的一种改良术式，因为传统双开门椎管扩大成形术是使用高速微型磨钻或薄刃椎板咬骨钳逐个纵剖棘突，不但影响手术速度、棘突植骨床磨损多、出血量大，而[14]且损伤脊髓的可能性也不小。1998年Tomita等首次报道应用椎板线锯进行手术，[15]刘少喻等学者肯定了该技术安全性，因为（1）每一个棘突下方与硬膜之间都存在着一个三角腔隙，线锯从硬膜外腔插入沿硬膜表面上行，正好位于三角腔隙内；（2）线锯锯开棘突时，锯与骨的接触面较少，锯的频率较磨钻慢，产热较少，不[16]易烫伤硬膜。Luk等指出，线锯的使用需注意颈椎后凸、黄韧带骨化及硬膜外瘢痕的病人，因为这些病人椎管空间不足，当导管及导管套管针从椎板下穿过时危险很大。我们通过研究得出结论，微型钛板改良单开门椎管扩大成形术和应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术在手术参数（手术时间、术中失血量、术后引流量）、术后常见并发症（感染、轴性症状、C5神经根麻痹）及影像学评估（颈椎曲度、过伸角、过屈角、活动度）方面均无统计学差异（P＞0.05）。这些结果有些与其[28]他学者一致，有些则不同。比如有学者认为两种术式的手术时间、术中出血量、术后感染发生率、术后轴性症状发生率、术后C5神经根麻痹发生率无差异，而单开门术后颈椎活动度减少更多，双开门椎管扩大成形术术后失血量较大；也有学[29]者认为两种术式手术时间、术中出血量、术后感染发生率、术后C5神经根麻痹[30]发生率、过屈角减少率无差异，而单开门术后颈椎活动度减少更多；还有学者认为两种术式感染发生率、术后轴性症状发生率、术后C5神经根麻痹发生率、过[31]屈角减小率无差异，而单开门手术时间较短、术中出血量反而大；还有学者术后轴性症状发生率、术后C5神经根麻痹发生率无差异。这里，我们并不对手术参数（手术时间、术中失血量、术后引流量）、术后常见并发症（感染、轴性症状、17 大连医科大学硕士学位论文C5神经根麻痹）及影像学评估（颈椎曲度、过伸角、过屈角、活动度）进行深入探讨，因为这几项研究并非两种术式比较的主要指标，仅作参考。本文中以我们的研究数据为主，即认为这些指标无统计学差异。术后神经功能的改善才是我们关注的主要对象，因为其直接关系着患者的生活质量，往往体现预后的好坏。然而，该项研究表明，两种术式术后神经功能改善方面并无统计学差异，即微型钛板改良单开门椎管扩大成形术的手术疗效与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术相仿，预后相似。本项研究中，两组患者术后颈椎曲度均不同程度的减小，神经功能均不同程度的改善。从理论上来说，颈椎生理性前凸对于维持颈椎矢状位排列和脊柱平衡至关重要。颈椎生理性前凸的反转畸形如颈椎后凸，可导致疼痛、神经功能障碍、[36,37]功能性残疾等。有学者认为，神经功能的改善程度越大，颈椎后凸畸形矫正的角度也应越大，颈椎序列的反曲变化将意味着较差的神经功能恢复率；而美国学[38]者将行颈椎后凸畸形矫正手术的脊髓型颈椎病患者的影像学资料研究之后认为，术后神经功能的mJOA评分与全颈椎后凸畸形矫正角度之间无显著的相关性。本项研究中我们未进行颈椎曲度与术后神经功能改善的相关性分析。结论我们认为，在治疗多节段脊髓受压型颈椎病方面，微型钛板改良单开门椎管扩大成形术的手术疗效与应用椎板线锯改良双开门椎管扩大成形术相仿，预后相似，二者并无统计学差异。实际上，在临床工作中，我们往往根据自己的手术经验及临床偏好选择术式，与本项研究结果一致。然而这仅是我们的一家之言，其结果还有待进一步分析。因此，我们研究的下一步是系统综述和Meta分析，以期得到可靠的临床数据，从而为临床治疗提供参考。18 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大连医科大学硕士学位论文综述颈椎后路减压术进展硕士生姓名：王鹏瑞指导老师：王宏教授专业名称：外科学脊髓型颈椎病的实质即脊髓受到了压迫，致压物无非是来自于脊髓四周的骨性椎管结构，但一般来说由前方的中央后突之髓核、椎体后突骨刺、骨化的后纵韧带导致。致压物的方向不同，脊髓型颈椎病的症状、体征和查体亦不相同。[1]脊髓型颈椎病是手术的绝对适应症，但关于治疗方式的选择临床上尚没有相[2-5]应的规范指南，很多学者的见解也不相同。但不管选择哪种手术方式，彻底减压、维持颈椎正常生理曲度、减少并发症、提高患者术后神经功能、改善患者生活质量是一直是术者重点关注的指标。本项研究重点是颈后路的减压术式。一、椎板切除术椎板切除术是颈椎后路减压术的第一个阶段，其通过“弓弦效应”使脊髓后移实现减压。短节段椎板切除的病人只需在相应节段表面确定皮肤切口，而长节段减压的病人切口需更长以充分显露减压的节段。该术式骨性椎管后方结构被去除，减压彻底，但正常组织的损伤也不小。（一）单纯性全椎板切除术即在双侧椎板的外侧，关节突结合部离断椎板并将其切除。该术式还可探查神经根管，但其也彻底切除了椎板、棘突、韧带等维持颈椎后方稳定的结构，易出现颈椎反曲后凸，造成“鹅颈”畸形及瘢痕性椎管狭窄，使脊髓又受到压迫。（二）扩大性全椎板切除术即在单纯性全椎板切除的基础上，向两侧切除部分小关节，将双侧椎间孔后壁同时切开。从减压的角度来看，扩大性全椎板切除术脊髓后移距离更大、减压22 大连医科大学硕士学位论文更彻底，但同时也对颈椎后方结构造成广泛破坏，远期疗效较差。（三）单纯性半椎板切除术及扩大性半椎板切除术前者是切除颈椎椎板的一半；后者即在前者的基础上扩大性切除残存椎板内壁等结构。扩大性半椎板切除术通常从较重侧进入椎管，并潜行咬除对侧椎管压迫[6]结构，以达到全椎管的减压。（四）选折性椎板切除术1.椎板间减压黄韧带切除术[7]该术式是治疗以黄韧带退变增生为主的脊髓型颈椎病的一种有效方法。其操作简单，术中磨除椎板间隙上下缘椎板约0.5㎝，用神经剥离子钩起黄韧带予以切除即可。2.压迫较重节段椎板切除术故名思议，即将引起症状的节段性椎板切除减压，如有必要可将相邻上下节[8]段椎板从内侧逐渐磨薄减压。（五）经椎板椎间孔扩大术1.切关节突关节减压术传统的术式是以切除关节突关节为主，现在多主张至少保留50%的关节。由浅及深将后方小关节内侧钻孔，对开孔处用薄型神经剥离子加以分离松解后，可继续用钻头向椎板方向稍许扩大开窗范围。2.钥匙孔减压术即在一侧椎板与关节突结合部开一钥匙状缺口（包括上椎板的50%和下椎板的50%，向外扩大不超过关节突的50%），这时即可看到硬膜的外侧缘和神经根的出口部，此时做关节突下潜行切除减压。该术式手术范围小，对小关节损伤小，因而不会过多的影响颈椎的稳定性。（六）内镜下椎板开窗椎间盘切除术1.椎板开窗硬膜外显微外科手术传统后路经椎板椎间盘切除术脊旁结构广泛剥离，损伤严重，并发症多，有[9]待改善。Roh等在尸体标本上就该术式对颈椎病的治疗进行了研究，证实了该技[10]术的可行性；颜登鲁和李健将手术切口进行了进一步的减小，疗效明显。2.椎板开窗硬膜内显微外科手术23 大连医科大学硕士学位论文[11]洪国良等报道显微外科技术于硬膜内进行手术：切断手术范围上下相邻的棘间韧带，磨开手术范围两侧椎板，将剥离下的数块由棘间韧带相连的椎板游离，除去黄韧带，纵行切开硬膜，在显微镜下分别切断手术范围内脊髓两侧的齿状韧带，用尖刀“十字”切开突出的椎间盘顶起的硬膜，分块去除后纵韧带和突出的椎间盘，已骨化者可用显微磨钻磨除，缝合硬膜后，将整块游离椎板回位固定。该术式将颈后结构先切除后归位，破坏较小；作者还报道其对脊髓血管和神经的影响也很小。二、椎管成形术椎管成形术是颈后路减压术的第二个阶段，目前临床上使用的主要有单开门椎管扩大成形术和双开门椎管扩大成形术两种，其原理都是使受压的颈脊髓向后移位，从而缓解压迫；与椎板切除术相比，其最大的不同点是骨性椎管后壁结构的保留。轴性症状是颈后路术式的常见并发症。即使是椎管成形术，术后也有高达[12]45％～80％的患者遗留或出现此症状。临床上引起人们较多关注是C5神经根受损[13]引起的三角肌麻痹问题。中国医学科学院和北京协和医学院的学者对C5神经根麻痹的特点、机制等进行了详尽报道，这里不作重复论述。关于轴性症状的预防[14]问题，Takeuchi和Shono提出，术中保留第七颈椎棘突及其附着结构很是重要的；[15]Higashino等则认为，尽管术中C7棘突的保留能够减少轴性症状的发生率，但[16]其在术后并不能长期维持神经功能的提高。关于神经功能的恢复问题，吕南千等通过观察研究得出，甲钴胺有助于C5神经根功能的恢复。该术式术后同样会不可避免的出现肌肉萎缩，以多裂肌和半棘肌为主。从影[17]像上看，深层肌的横截面积大约会减少30%。Fujimura和Nishi发现术后颈椎曲度的变化与深层肌的萎缩程度有一定的相关度。也有学者报道该术式在术后会继发性出现T1，2椎间盘突出、胸椎管狭窄改变[18-19][20]。Wada等认为，可能是术后颈椎的机械性应力相应的转移到相邻下位节段，致使T1，2椎管继发性狭窄改变，他们提出胸椎椎管成形术可有效治疗这种并发症。（一）“Z”形椎管成形术即在棘突切除、椎板外板磨除后，“Z”字形切开椎板并撑开以保留椎板的一种减压术式。该术式一开始是将每节椎板都“Z”形切开，后加以改进，将3～424 大连医科大学硕士学位论文节椎板作为一个整体“Z”字切开。该术式操作较困难，手术风险与熟练度有很大关系，整个过程花费时间多，临床开展较少。（二）单开门椎管成形术“z”字形椎管成形术问世后，平林等加以改进又开创了单开门椎管成形术：（1）咬除棘突后，在症状较重一侧椎板关节突结合部开一纵形骨槽，底部保留椎板内板；（2）在对侧相应位置将椎板完全离断并掀起；（3）丝线固定维持椎板[21]开门状态。吕福润等学者提出，开门大小通常为10-12mm。[22]小儿脊髓神经外科也有单开门椎管成形术的报道。Kehrli等强调，手术过程中要严格把握“V”型开槽、注意根性损伤，且不建议用于广泛髓内肿瘤的治疗。（三）改良单开门椎管成形术1.修复颈半棘肌改良单开门椎管成形术即在单开门术式关闭切口时将颈半棘肌止点缝合于C2棘突上修复，以保持肌肉-韧带-筋膜结构完整性。因为单开门术式术后颈椎的正常后伸作用会受到抑制，[23-24]不能有效维持生理前凸，而在颈椎后伸中颈半棘肌贡献最大。2.利用黄韧带缝合固定改良单开门椎管成形术即单开门后粗丝线穿过椎板间黄韧带将其缝合固定于门轴侧关节突周围的韧[25]带和关节囊上。3．“Z”形改良单开门椎管成形术[26]元虎等开创“Z”形改良单开门椎管成形术，并用于临床治疗颈椎后纵韧带骨化症，这些学者最大的突破点是将C3～C5右侧开门，C6，7左侧开门，将C5，6椎板骨[27]瓣对角缝合。该术式的指导思想是通过C5，6椎板的骨性融合扩大椎管。陈继良等学者在该技术的使用中，认为其安全，有效，远期疗效确切。4.保留棘突改良单开门椎管成形术（1）直接保留棘突及其张力带结构改良单开门椎管成形术[28]Tsuzuki等学者直接将棘突及其张力带结构保留行单开门术式（图1）。他们提出，术后张力带复合体所产生的力效应及开门之椎板产生的回缩力，再加上颈部运动产生的力的增强效应，会紧紧作用于移植物上，使移植物的固定相当牢固。25 大连医科大学硕士学位论文图1直接保留棘突及其张力带结构改良单开门椎管成形术示意图。a，分离C3，4棘旁结构；b，分离C5～T1棘旁结构；c，完整保留的整个张力带复合体(项韧带、棘上韧带、棘间韧带、短小棘突旁肌肉等结构)；d，行单开门椎管成形术后用移植物固定开门之椎板。（2）颈椎管扩大连体棘突重建术传统单开门术式棘突缺如，维持颈椎生理曲度的项韧带等结构失去附着点，[29]会造成术后颈椎序列不齐。鉴于此，有学者提出了颈椎管扩大连体棘突重建术：（1）颈后旁正中切口，显露该侧棘突及椎板，在椎板关节突结合部纵行开槽并保留内板；（2）在棘突根部切断棘突并连同软组织推向对侧，在对侧椎板关节突结合部切断椎板行开门术式；（3）棘突及软组织回位固定在相应的椎板位置。可以看出，该术式对附着棘突的软组织损伤较小，且通过棘突与椎板间的骨性愈合后，增加了开门稳定性。5.“锚定法”改良单开门椎管成形术[30]韩国学者Wang等最先报道“锚定法”改良单开门椎板成形术，他们采用一种锚定系统固定开门后的椎板(图2a)，以避免传统悬吊法对小关节囊的刺激。文[31][32]献中也有关于钛质松质骨螺钉(图2b)和Twin缝线固定锚的应用。26 大连医科大学硕士学位论文图2“锚定法”改良单开门椎管成形术示意图。a，通过锚定系统固定开门之椎板；b，通过钛质松质骨螺钉固定开门之椎板。6.单侧侧块内固定改良单开门椎管成形术[33]杨雍等学者提出，传统单开门术式依靠椎旁肌或小关节囊维持开门状态是不可靠的；“锚定法”技术又存在术后颈椎序列不齐等问题。这些学者采用的是单侧短节段侧块内固定系统，此术式可解决再关门的问题，同时增加颈椎的曲度[34]和稳定性；蓝树华等又加以改进，水平方向和垂直方向“双保险”加固充分保证椎板处于开门状态（如图3）。图3Cervifix颈椎后路杆固定系统垂直水平悬吊改良单开门椎管成形术示意图7.微型钛板或其与自体骨联合固定改良单开门椎管成形术传统单开门及部分改良单开门术式硬膜仍暴露于椎管外，并没有真正做到椎[35]管成形。鉴于此，我国学者菅凤增等借助神经外科颅骨及椎板复位固定的方法，将微型钛钉-钛板分别固定在开门侧的椎板及侧块上（图4a）。他们认为该技术在恢复椎管解剖的同时，将硬脊膜也完全保护在了椎管内，术后不会受到瘢痕增生[36]的影响。也有学者将自体骨与钛板联合应用（图4b,4c），疗效同样显著。27 大连医科大学硕士学位论文图4微型钛板或其与自体骨联合固定改良单开门椎管成形术示意图。a，微型钛板固定开门之椎板；b，自体骨嵌合于开门侧示意图；c，钛板与自体骨联合固定开门之椎板。（四）双开门椎管成形术即咬除棘突后，两侧椎板关节突结合部均做骨槽，自残留棘突中央切开，剖开之棘突与相连椎板向两侧掀起，长条骨嵌入剖开之棘突后固定。该术式椎管中[37][38]央及侧方均可扩大，疗效确切。Nakama等发现双开门后颈部伸肌和屈肌的强度都会下降，而屈肌的变化很可能是患者颈部持续疼痛的原因。（五）改良双开门椎管成形术1.应用椎板线锯改良双开门椎管成形术[39]针对早期双开门术式逐个纵剖棘突的劣势，Tomita等首次报道应用椎板线锯进行手术，开启了该术式的先河：术中插入线锯后纵剖棘突(如图5),手术时间短、出血少、棘突磨损少、椎管后壁容易重建。图5椎板线锯纵剖棘突示意图。a，线锯从硬膜外腔沿硬膜表面上行插入；b，用持针器夹紧线锯两端纵剖棘突。[40]刘少喻等学者肯定了该技术的安全性，他们又自制椎板线锯用于临床，证明了自制线锯的可靠性，并获得专利。[41]Luk等指出，线锯的使用需注意颈椎后凸、黄韧带骨化及硬膜外瘢痕的病人，因为这些病人椎管空间不足，当导管及导管套管针从椎板下穿过时危险很大。2.自体骨固定改良双开门椎管成形术28 大连医科大学硕士学位论文（1）髂骨块改良双开门椎管成形术[42]张天宏等在传统双开门的基础上略有改良，他们术式的创新点在于将适当大小的髂骨块中部钻两孔并套在切开的棘突根部，目的是严格控制开门大小，因为髂骨块两孔间的距离就是开门的大小。（2）“T”形、“Square”形改良双开门椎管成形术[43]Hamburger应用黑川式技术对患者进行了治疗（“T”形改良双开门椎管成形术）（图6）。术后“T”形棘突与周围骨固定牢固，不再需自体骨或人工材料移植物。图6“T”形改良双开门椎管成形术示意图。a，咬除棘突；b，自残留棘突中央切开；c，椎板两侧均做绞链侧；d，剖开之棘突与相连椎板向两侧掀起，T形棘突骨嵌入剖开之棘突固定。[44]与“T”形术式相比，“Square”形改良双开门椎管成形术（图7）：（1）同样不需自体骨或人工材料移植物，从而避免相关并发症的发生，具异曲同工之妙；（2）在棘突的处理上有所改进，不是将其切下再固定，而是做铰链处理，造成青枝骨折后再固定，更胜一筹。图7“Square”形改良双开门椎管成形术示意图3.人工材料固定改良双开门椎管成形术（1）羟基磷灰石或陶瓷固定改良双开门椎管成形术[45-46]有学者采用羟基磷灰石固定开门之棘突。羟基磷灰石是一种兼具生物相容29 大连医科大学硕士学位论文[46]性、骨传导性和生物可吸收性的材料，它可增强骨的再生和融合能力。但必须强调与胶原块一起使用，因为纯羟基磷灰石呈多孔性，较脆弱，易破裂。Kimura[47]等观察到尽管术后羟基磷灰石破裂的情况并不少见，但其扩大的颈椎管仍能维[48]持10年之久，具有长期有效性。也有学者采用陶瓷固定开门之棘突。（2）Senegas’Plate固定改良双开门椎管成形术[49]Orabi等在双开门术式中使用Senegas’Plate(Senegas’Plate-byStrykerTe.chnology®,Kalamazoo,MI)（如图8），以同时固定开门之两侧椎板。目前的研究表明，该技术能够有效地扩大椎管矢状径并提供一种刚性结构固定。图8Senegas’Plate板固定改良双开门椎管成形术示意图4.保留棘突改良双开门椎管成形术传统单、双开门术式术后都棘突缺如，对脊柱后柱结构破坏较大。而脊柱旁深层伸肌及张力带（项韧带、棘上韧带和棘间韧带）对脊柱的动、静态稳定性则[50]非常重要。鉴于此，Sinha和Jagetia予以改良，保留棘突。该术式：（1）应用旁正中切口，离断棘突后连体推向对侧，可有效保护项韧带等张力带结构、切口对侧附着在棘突上的肌肉；（2）棘突回位重建，可恢复人体正常解剖形态，维持脊柱稳定性。30 大连医科大学硕士学位论文图9保留棘突改良双开门椎管成形术示意图。a,颈后入路，旁正中切口，显露手术节段的一侧棘突及椎板，在棘突根部切断棘突；b,将离断的棘突连体推向对侧，充分显露对侧椎板；c,在双侧椎板关节突结合部刻槽，行双开门；d羟基磷灰石胶原垫片关闭所开之门，还纳棘突固定。5.保留深层伸肌的改良双开门椎管成形术（1）TEMPLA（针对枢椎）和TEMPL(针对枢椎以下颈椎)[51]Shiraishi等认为传统椎板切除术和椎板成形术术后颈椎排列紊乱是由于后伸机制受到损伤造成的，尤其是深层伸肌。尽管术中将附着在棘突和椎板上的肌肉回位，但重建效果并不满意。这些学者加以改进，提出了保留深层伸肌的改良双开门椎管成形：TEMPL(针对枢椎以下颈椎)和TEMPLA（针对枢椎）（图10）。[52]该术式术后患者生活质量较高，疗效确切。图10a，TEMPLA（针对枢椎）示意图:矢状位纵剖C2棘突后，用将头下斜肌、颈31 大连医科大学硕士学位论文半棘肌分别向上、向下牵开，然后在C2椎板和关节突结合部开槽；b，TEMPL(针对枢椎以下颈椎)示意图:矢状位纵剖C3棘突后，将颈半棘肌和多裂肌的复合体分开并分别向C2棘突侧方、C3棘突尾端牵开，然后在C3椎板上开槽。（2）C3椎板切除、C4～C7双开门改良双开门椎管成形术[53]Takeuchi等在C3～C7双开门椎板成形术的使用中体会到，术中为了完全暴露C3椎板而将颈半棘肌止点从C2棘突上分离然后回位修复的操作，实际上是对颈半棘肌的一种损伤。为了完好保留颈半棘肌，他们加以改进，行C3椎板切除、C4～C7双开门术式。作者在术后的研究中指出，该术式能有效的保护患者颈部的伸展和旋转功能。6.经棘突入路保留伸颈结构的改良双开门椎管成形术[54]王宏等在总结目前颈椎后路各种术式基础上，提出一种全新的经棘突入路保留伸颈结构的改良双开门椎管成形术（图11）。该术式以摆锯纵行连续劈开C3～C7棘突、棘间韧带，切断C2～C3，C7～T1棘间韧带，在接近棘突根部处将其向两侧分开，从而达到保留棘突两侧肌肉止点目的。接下来将肌肉从椎板上剥离，以线锯纵行劈开残存棘突，在两侧椎板关节突交界处开槽，完成双开门，然后用新型双开门椎管成形术钛板固定两棘突残端，维持开门状态，并将劈开的棘突复原固定，达到保留伸颈结构的目的。该术式是目前最符合颈椎生理结构重建的手术方式之一，其技术细节及临床疗效尚有待进一步观察。32 大连医科大学硕士学位论文图11a，后正中线切口暴露棘突后，使用摆锯纵剖棘突，深度达棘突根部；b，将剖开之棘突连同椎板上附着的肌肉分别向两侧分开后，行双开门术式；c，将内植物两端的凹槽卡夹在两侧椎板的残端，并分别用螺钉固定；d，将剖开之棘突复位对合，并用丝线将棘突固定于内植物后方的棘上；e，颈后路经棘突入路保留伸颈结构改良双开门椎管成形术内植物示意。三、展望椎板切除术术后颈椎序列不齐发生率高，且术后神经功能恢复较差，目前基本上已被椎板成形术取代。大量椎板成形术又各有其优缺点，在术式的选择上空间较大。参考文献[1]FujimuraY,NishiY,ChibaK,etal.Multipleregressionanalysisofthefactorsinfluencingtheresultsofexpansiveopen-doorlaminoplastyforcervicalmyelopathyduetoossificationoftheposteriorlongitudinalligament.Archives33 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大连医科大学硕士学位论文3:415-420.[54]王宏,王玲,吕德成,等.一种颈后路椎板间撑开棘突回植系统及其使用方法.2010.11,中国专利,201010101193.1.38 大连医科大学硕士学位论文论文二线性有序胶原蛋白支架负载有胶原蛋白结合域的血管内皮生长因子移植修复大鼠脊髓半切损伤块状缺损模型共同第一作者：韩倩倩，王鹏瑞共同通讯作者：戴建武，杨昭鹏，王春仁，王宏摘要脊髓损伤（spinalcordinjury，SCI）往往导致运动和感觉功能的障碍。令人遗憾的是，目前临床上仍没有治疗脊髓损伤的有效方法。我们注意到，载有胶原蛋白结合域的血管内皮生长因子（collagen-bindingvascularendothelialgrowthfactor，CBD-VEGF）已经成功的应用于心肌梗死、大鼠子宫全层损伤、糖尿病足以及运动神经元退变性疾病中。而修复这些损伤组织的共同基础为微循环的改善或神经的再生。目前仍没有CBD-VEGF修复SCI报道。因此，我们尝试用线性有序胶原蛋白支架（linearorderedcollagenscaffolds，LOCS）负载CBD-VEGF修复SCI。我们选择LOCS的主要原因是其不仅具有良好的CBD-VEGF粘附性，而且能够控释VEGF，再者其能够为轴突的生长和延伸提供支架作用。我们用BBB评分（Basso,Beattie,andBresnahanscale）评估大鼠的运动功能，抗NF抗体（anti-neurofilamentantibody）免疫组化染色计数大鼠脊髓损伤块状缺损区域中的神经丝的面积，用弥散张量成像（DiffusionTensorImaging，DTI）技术评估脊髓损伤节段白质纤维束的变化。通过研究我们发现，功能性生物材料“CBD-VEGF＋LOCS复合体”移植治疗的大鼠运动功能恢复较好，免疫组化染色中神经丝的面积更大，DTI中脊髓白质纤维束形态变化较连续和完整，纤维束数目也增加明显。所以我们认为，功能性生物材料“CBD-VEGF＋LOCS复合体”能够有效的促进轴突的再生，改善患肢的运动功能。关键词:脊髓损伤线性有序胶原蛋白材料负载胶原结合域的血管内皮生长因子组织工程39 大连医科大学硕士学位论文TransplantationofLinearOrderedCollagenScaffoldsLoadedwithCollagen-BindingVascularEndothelialGrowthFactorfortheRecoveryofSpinalCordSemi-transectedandLumpDefectModelinRatsAbstractInspinalcordinjury(SCI),axonaldisruptionresultsinmotorandsensoryfunctionimpairment.Unfortunately,there’snoeffectivetreatmentinclinicbynow.Wenoticedthatcollagen-bindingvascularendothelialgrowthfactor(CBD-VEGF)arebeingwidelyappliedintherecoveryofmyocardialinfarction,scarredratuterusfollowingfull-thicknessinjury,diabeticwoundandmotoneurondegeneration.Theembodimentoftheircommongroundtorepairinjuredtissueswastheimprovementofmicrocirculationornerveregeneration.However,noCBD-VEGFhasbeenreportedinSCIregions.Thus,itwashypothesizedthatafunctionalbiomaterialsincludingCBD-VEGFandlinearorderedcollagenscaffolds(LOCS)areusedtorepairSCI.ThemainreasonforselectingLOCSwasthatitnotonlyshowedgoodCBD-VEGFadhesionandcontrolleddeliverybutalsoprovidedasupportivesubstrateforneuriteextension.LocomotorfunctionwasassessedusingtheBBB（Basso,Beattie,andBresnahan）scale,immunohistochemicalstaininganalyseswithanti-neurofilamentantibodyquantifiednerveaxonareaofthelumpdefectsite,andDTIdetectchangeofwhitematteratthelevelofinjury.WefoundthatratsthatreceivedLOCSloadedwithCBD-VEGFexhibitedsignificantlyimprovedrecoveryoflocomotorfunction,agreaterareaofnerveaxonandamoreintegratedtracedtractsascomparedtoratstreatedwithLOCSloadedwithPBSoruntreatedcontrols.So,thistargetingdrugdeliverysystemconsistingofCBD-VEGFandLOCScouldbeaneffectivestrategyforpromotingaxonalregenerationorimprovingmotorfunctionintherepairofSCI.Keywords:spinalcordinjury（SCI）linearorderedcollagenscaffolds（LOCS）collagen-bindingvascularendothelialgrowthfactor（CBD-VEGF）tissueengineering40 大连医科大学硕士学位论文线性有序胶原蛋白支架负载有胶原蛋白结合域的血管内皮生长因子移植修复大鼠脊髓半切损伤块状缺损模型前言脊髓属于中枢神经系统，一旦损伤致残率和死亡率非常高。脊髓损伤后往往导致肢体运动功能、感觉功能永久性丧失，其次自主神经功能的紊乱会引起多组织器官的功能障碍。目前脊髓损伤的修复治疗是研究的热点和重点。脊髓的损伤一般包括两个过程，即原发性的机械性损伤和继发性的炎症反应，后者主要表现为损伤部位炎症细胞的浸润和反应性星形胶质细胞的增生[1]。长期慢性炎症的发展和星形胶质瘢痕的形成最终在脊髓病变部位形成一个大的空腔。实质上，脊髓损伤主要为内源性神经营养因子缺乏导致的脊髓再生微环境的改变。为了逆转脊髓损伤神经再生微环境，胶原蛋白生物材料支架已经被用来桥接脊髓空洞部位。其中有一种线性有序胶原蛋白材料（LOCS）表现出很好的疗效[2]。本研究中，我们使用的即是LOCS，其主要有I型胶原蛋白构成。I型胶原蛋白在神经元发生和生长中起着非常重要的作用[3]，其可为神经轴突的再生提供一个合适的微环境[4]。LOCS不仅具有良好的CBD-VEGF粘附性，而且能够控释VEGF，再者其能够为轴突的生长和延伸提供支架作用[5,6]。VEGF家族包含多功能的细胞因子，具有非常强大的血管再生能力[7]。VEGF能够直接或间接的促进血管内皮细胞增殖、生长，诱导血管生成，增加血管的通透性和维持血管的正常形态。也有研究表明，血管内皮生长因子还可以直接或间接促进多巴胺神经元的生长，具有一定的神经保护作用，可应用于神经退变性疾病的治疗中[8]。我们即是利用VEGF血管再生和神经保护作用。在脊髓损伤VEGF的应用中，必须密切关注VEGF的扩散作用。因为体内VEGF会随着体液的流动而扩散，其在靶向部位并不能长期的维持一定的有效浓度。而为了持续保持有效浓度，须定期加用VEGF，这样不仅增加了总的投入，而且反复治疗必将增加患者的痛苦。此外，大剂量VEGF随着体液的扩散也有一定的副作用，甚至可导致隐匿性恶性肿瘤的形成。为了解决这一问题，我们使用基因工程技术，将胶原结合域（collagenbindingdomain，CBD)与VEGF融合构建功能性生长因子CBD-VEGF，这样就可以使VEGF特异性的结合的胶原蛋白上实现VEGF的控释。总而言之，我们构建的是能够控释VEGF的功能性生物材料“CBD-VEGF＋LOCS复合体”，我们用这种功能生物材料移植治疗脊髓损伤块状缺损模型。41 大连医科大学硕士学位论文材料和方法1CBD-VEGF的制备CBD-VEGF是在中国科学院遗传与发育生物学研究所分子发育重点实验室制备完成的[9-11]。它是由胶原蛋白结合域(TKKTLRT)和VEGF165的互补DNA的连接序列编码构成的，本质上是将人类乳腺癌细胞MCF-7的生长因子VEGF165的全长互补DNA进行了聚合酶链反应的扩增。我们先是将天然VEGF和CBD-VEGF插入pET-28a质粒中，然后将该重组质粒导入大肠杆菌BL21菌株中，用1mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷诱导蛋白表达5个小时后，进行蛋白质的复性和纯化。最后我们将纯化的蛋白质冻干储存在-20°C的环境中。2生物材料LOCS的制备LOCS由牛腱膜制备而成，具有有序的胶原蛋白纤维结构，具有良好的细胞相容性和低的免疫原性[6]。体外培养实验中，LOCS能够引导皮层神经元轴突有序生长[6，12]。3CBD-VEGF与LOCS的结合能力为了检测CBD-VEGF与LOCS的结合能力，我们先将稀释过的CBD-VEGF(100ug/ml)与LOCS在室温下孵育1小时，然后用PBS与0.05%表面活性剂吐温-20的混合液进行洗涤，用5%牛血清白蛋白进行封闭。之后我们还使用到了兔抗-his标记抗体，羊抗兔碱性磷酸酶抗体、硝基苯磷酸二钠(p-NPP)等试剂。4大鼠脊髓半切损伤块状缺损模型的制备本项实验严格遵照中国食品药品检定研究院动物实验管理条例。利用计算机随机数字表将200g-220g雄性SD大鼠（SpragueDawleyrats）随机分成3组，CONTROL组28只，PBS|LOCS组28只,CBD-VEGF|LOCS组28只。3%戊巴比妥钠(1mg=20g体重)腹腔内注射麻醉生效后，大鼠俯卧位，背部T9-10节段纵行切开皮肤、皮下组织，剥离两侧脊旁肌肉至两侧关节突关节处，行T9-10节段椎板切除术。暴露硬脊膜后，切除T10-11胸髓左侧半4mm长脊髓。造模成功后，PBS/LOCS组用加有10ulPBS的LOCS（长度4mm，直径1.5mm）移植修复，CBD-VEGF/LOCS组用加有10ulCBD-VEGF(20ug)的LOCS（长度4mm，直径1.5mm）移植修复，空白组用加有10ulPBS的相同大小的明42 大连医科大学硕士学位论文胶海绵材料进行移植修复。逐层关闭切口。术毕，大鼠置于加热毯上，待清醒后置于饲养箱中。所有大鼠饲养于独立通气笼（IVC）系统中，提供12小时间断照明。术后连续7天肌注青霉素(200,000U/100mg)预防感染治疗；每天人工按摩膀胱2次辅助大鼠排尿直至大鼠自主排尿；术后3周每两天进行大鼠患肢（左下肢）被动功能锻炼一次；此外，要密切注意大鼠的自噬现象，如果严重影响大鼠运动功能，给予安乐死。5运动功能评估术前及术后1周、2周、4周、8周和12周进行大鼠运动功能评估，评估在空旷场所进行，采用BBB（Basso,Beattie,andBresnahan）运动功能评分，最低分0分表示完全瘫痪，满分21分表示功能正常[12]。术前要求所有大鼠BBB评分为21分，即所有大鼠没有运动功能障碍。术后1周要求所有大鼠BBB评分为0分，因为这样才能保证造模是成功的。评分过程双盲，每次评分均在同一时间进行，每只大鼠平均5分钟。BBB运动功能评分主要评估大鼠的关节活动、身体平衡和尾部活动等。6组织学分析术后2周、4周、8周和12周，每个时间点每组大鼠随机选择4只，用3%戊巴比妥钠腹腔内注射实施安乐死，然后依次用200mL生理盐水和4%的多聚甲醛500mL心脏内灌注。将脊髓手术节段连同部分上下节段完整取出保存在4%的多聚甲醛中48小时，之后石蜡包埋。取5μm厚脊髓连续冠状切片，用抗-NF抗体进行免疫组化染色，标记轴突。400倍显微镜下随机选择脊髓手术缺损部位4个视野摄片，用Image-ProPlus软件6.0分析每个视野下神经丝的面积，然后再计算其平均值。7DTI成像术后2周每组随机选择3只大鼠进行MRI摄像，之后4周、8周和12周的摄像尽量进行这些大鼠的连续观察，如有死亡，随机选择其他大鼠代替。磁共振成像之前还是用3%戊巴比妥钠腹腔内注射麻醉。摄像期间检测大鼠的呼吸、心率、氧饱和度等体征。该项工作在北京神经外科研究所实验动物成像中心进行。该中心采用Bruker公司7.0T磁共振扫描仪，配备有专门用于小动物成像的线圈。我们采集大鼠脊髓手术部位的T2加权像（T2-weightedimages，T2WIs）进行弥散张量成像（diffusiontensorimaging，DTI）。DTI采用SE平面回波成像(echoplanerimaging，EPI)，43 大连医科大学硕士学位论文采集参数TR／TE：4500／35ms，层厚1mm，视场40×40mm,梯度强度290mT/m,梯度编码方向26，采集矩阵128×128。将弥散加权成像（diffusionweightedimages，DWI）输入DiffusionToolkitandTrackVis软件分析。8统计学分析我们用SPSS18.0计算机软件进行统计学分析，P＜0.05认为有统计学差异。BBB运动功能评分用M(Q25,Q75)表示，其中M代表中位数，QR表示四分位间距，Q25,Q75分别表示上下四分位数。用Kruskal-WallisH检验和Mann-WhitneyU检验进行统计学差异分析。CBD-VEGF与LOCS的结合实验的吸光度值和免疫组化染色神经丝的面积用M±SD表示，M代表均数，SD代表标准差，前者采用两个独立样本T检验，后者采用单因素方差分析和Student-Newman-Keuls检验。我们没有对DTI重建的脊髓缺损部位纤维束数目进行统计学分析，因为该项实验费用昂贵，实验样本量较小，再者我们进行的是同一大鼠不同时间点的连续性观察。结果1LOCS的结构和结合CBD-VEGF的能力如前所述，LOCS由新鲜的牛腱膜组织制备而成（见图1A），简而言之是将牛腱膜组织进行去细胞处理但不破坏它的天然胶原蛋白纤维结构。本项研究中使用长4mm，直径1.5mmLOCS束移植修复大鼠脊髓半切损伤块状缺损模型。CBD-VEGF与LOCS的结合能力通过体外ELISA实验测定。结合在LOCS上的CBD-VEGF用6-His标记抗体检测。如图1B所示，LOCS/CBD-VEGF组的吸光度值显著的高于LOCS组，表明CBD-VEGF可以特异性的结合到LOCS上。图1LOCS的结构和结合CBD-VEGF的能力。(A)LOCS的线性有序结构;(B)CBD-VEGF与LOCS的体外结合ELISA实验.**P表示Ｐ＜0.01。44 大连医科大学硕士学位论文2大鼠造模情况基本上所有大鼠的造模都很顺利（见图2），平均每只大鼠的造模加移植修复时间为25分钟。但是，术后早期很多大鼠死于泌尿系统问题，主要表现为术后排尿困难，或排鲜红、暗红、深黑、蓝色或白色的混浊尿液。分析原因可能是脊髓功能的破坏，再加上雄性大鼠的尿道长而弯曲的解剖学结构。此外，一些大鼠自噬患肢，主要是因为患肢的感觉功能障碍。图2脊髓半切损伤块状缺损模型的手术过程。(A)T10-11脊髓节段的暴露：箭指向完整的脊髓；(B）脊髓左侧4mm长块状缺损的建立：箭指向块状缺损部位；(C）组织工程材料的移植修复：箭指向生物材料。3CBD-VEGF|LOCS能够更好地促进大鼠运动功能恢复术后2周和4周3个组别之间BBB运动功能评分是没有统计学差异的(P＞0.05)，当8周和12周时BBB评分才表现出差异(P＜0.05)(见表1)。术后8周，CBD-VEGF|LOCS组大鼠有大幅度的关节活动，而CONTROL组大鼠患有严重的关节僵硬，PBS|LOCS组的大鼠仅仅能轻微的活动患肢。PBS|LOCS组和CBD-VEGF|LOCS组的BBB评分显著的高于CONTROL组，(P＜0.05)，但是PBS|LOCS组和CBD-VEGF|LOCS组之间是没有统计学差异的(P＞0.05)（见表2）。术后12周，CBD-VEGF|LOCS组的大鼠肢体能够协调活动，该组大鼠的BBB评分显著的高于CONTROL组(p<0.05)。然而，CBD-VEGF|LOCS组和PBS|LOCS组之间是没有差异的。(P＞0.05)（见表2）。45 大连医科大学硕士学位论文表1术后2周、4周、8周和12周3个组之间的BBB评分比较[score,M(Q25,Q75)]2CONTROLPBS|LOCSCBD-BDNF|LOCSP2W0（0,0）0（0,5）0（0,11）4.7600.0934W0（0,0）1（0,9）0（0,11）4.6930.096a8W0（0,0）1（0,9）7（1,11）6.4990.039a12W0.5（0，-）9（3,10.5）11（10,16）6.3240.042a注：M:中位数；QR:四分位间距;Q25,Q75分别代表上下四分位数。P＜0.05,表示差异具有统计学意义。表2术后8周和12周BBB评分组间比较Group8W12WZPZPPBS|LOCS与-0.8480.396-1.6940.09CBD-BDNF|LOCSaPBS|LOCS与-2.0720.038-1.6690.095CONTROLaaCBD-BDNF|LOCS-2.3900.017-2.0100.044与CONTROLa注：P＜0.05,表示差异具有统计学意义。4CBD-VEGF|LOCS能够更好地促进大鼠神经纤维再生术后2周、4周、8周和12周分别进行抗NF抗体免疫组化染色，以此来评估大鼠神经纤维再生状况。CONTROL组：术后2周脊髓损伤部位边缘的神经纤维好像突然消失了一样，表现为炎症反应区清晰的界线和稀疏残留的神经纤维(图3A1)；术后4周由于继发性的脊髓损伤，炎症反应区扩大，神经纤维也变的扭曲无序，其与炎症反应区混杂在一起(图3B1)；术后4周和8周脊髓的病理变化基本上是一样的，只不过8周脊髓的炎症反应区更加致密，神经纤维更加稀疏(图3C1)；术后12周，炎症反应区和残留神经纤维之间存在清晰的界线，并且可见跨越炎症反应区生长的神经纤维(图3D1)。PBS|LOCS组：术后2周切片中没有看到移植修复的材料和炎症反应区，原因未46 大连医科大学硕士学位论文知，这里不予以分析(图3A2)；术后4周，尽管炎症反应区非常致密，仍可以看到一些细丝状的神经纤维位于炎症区域的外面(图3B2)；从8周开始，炎症反应区变的更加稀疏，神经纤维也变得更加粗大和更长(图3C2)；术后12周，材料周围的神经纤维越来越多，越来越长,其仍然与炎症反应区混杂在一起(图3D2)。CBD-VEGF|LOCS组：术后2周、4周、8周和12周，始终没有观察到致密的炎症反应区，并且在炎症区内线性有序神经纤维变的越来越粗大(图3A3-D3)。图3术后2周、4周、8周和12周脊髓半切损伤部位神经纤维再生情况的免疫组化染色图片。图片分别在2.5倍(scalebar=500um)和200倍(scalebar=30um)光镜下摄像。术后2周和4周，三组大鼠免疫组化染色神经丝面积均很小，均没有差异；术后8周，PBS|LOCS组和CBD-VEGF|LOCS组的神经丝的面积显著的高于空白组(p<0.05)，然而这两组之间却没有统计学差异(p＞0.05)；术后12周，CBD-VEGF|LOCS组的神经丝面积显著大于PBS|LOCS组和CONTROL组(p<0.05)，PBS|LOCS组和CONTROL组组间无统计学差异(p＞0.05)（图4）。47 大连医科大学硕士学位论文图4三个组脊髓损伤块状缺损部位免疫组化染色神经丝面积的统计学分析。*p<0.05表示差异具有统计学意义。5CBD-VEGF|LOCS组大鼠脊髓损伤缺损部位白质纤维束形态变化较好5.1正常大鼠和脊髓半切大鼠DTI重建成像中DWI、ADC、FA、FA-COLOR的信号改变DTI是DWI的发展和深化，是一种能有效观察和追踪白质纤维束的非侵入性检查方法。DWI：DWI的基础是水分子的运动，不同于MRI，因为后者追踪水分子中的氢原子。在评估脊髓完整性、损伤程度和脊髓修复方面DWI比传统的MRI更为敏感[13]。脊髓和脑脊液的信号强度与b值密切相关。本项研究中我们设定b值为600，该值下脊髓和脑脊液均表现为高信号，并且二者之间没有明显的界线(图5A1)。我们可以看到脊髓半切组左侧半脊髓和脑脊液的信号是消失的(图5A2)。DWI即利用ADC值分布成像[14]。ADC：即表观弥散系数，用来衡量水分子在人体组织环境中的弥散运动，即把影响水分子运动的所有因素都叠加成一个观察值，反映弥散敏感梯度方向上的水分子位移强度。ADC图中，脊髓表现为低信号，脑脊液表现为稍高信号，两者之间界限清楚(图5B1)。由图5B2可知，脊髓损伤边缘部位亦表现为稍高信号。FA：即部分各项异性，是水分子各向异性成分占整个弥散张量的比例，它的变化范围为0～1。0代表弥散不受限制，比如脑脊液的FA值接近0；对于非常规则的具有方向性的组织，其FA值接近1，例如白质纤维FA值接近1。FA值常被用来测量白质纤维束的完整性[15]。由图5C1、C2可知，正常脊髓组织中，白质束表现为48 大连医科大学硕士学位论文高信号，表明白质中水分子弥散方向均一，而灰质表现为低信号，脊髓半切部位亦表现为低信号。为了增加可视性，FA被编码成彩图，红、绿、蓝分别表示水分子的左右、前后和上下运动。由图5D1、D2可知，白质纤维束表示为蓝色，代表平行于白质纤维束的头尾方向。图5DTI重建成像参数图。DWI即弥散加权成像图，ADC即表观弥散系数图，FA图即部分各项异性图。.正常大鼠和脊髓半切大鼠分别用红黄箭表示。5.2DTI重建成像DTI是DWI的发展和深化，可用来研究脊髓纤维束的变化[16]。如图6D,E所示，脊髓健侧（右侧）白质纤维束是完整的，而患侧（左侧）白质纤维束缺损、完整性丧失。49 大连医科大学硕士学位论文图6DTI重建成像。A、B、C分别为T2加权像冠状位、矢状位和水平位图像；D和E分别表示原始和处理的的DTI重建图像；F为A和E图的综合。红箭表示脊髓缺损部位。5.3三组大鼠脊髓损伤半切部位白质纤维束形态连续性变化如前所述，术后2周每组随机选择3只大鼠后进行MRI摄像，之后4周、8周和12周的摄像尽量进行这些大鼠的连续观察，如有死亡，随机选择其他大鼠代替。所以此处，为了体现纤维束连续性变化，我们只选用三只大鼠（每组一只），而且只进行术后2周、8周、12周白质纤维束的观察（如图7）。CONTROL组：该大鼠MRI冠状位脊髓半切部位表现为半月形高信号，其上方有一个不断变大的软化灶，而DTI上该大鼠白质纤维束完整性和连续性更好，但从2周到12周其纤维束形态几乎没什么变化。（图7A1-A3)。PBS|LOCS组：该大鼠MRI冠状位脊髓半切部位表现为低信号，但是脊髓损伤边缘部位信号较高；DTI中，脊髓半切部位2周时白质纤维束较为稀疏，8周时纤维束中断，12周时又变得稀疏和间断(图7B1-B3)。CBD-VEGF|LOCS组：由于该大鼠脊柱扭曲的缘故，摄像时定位不准，数据采集中心显然偏离脊髓手术部位，图像不太美观。但该大鼠白质纤维束的连续性和完整性较好，表现为脊髓损伤部位越来越粗大的白质束和右上方越来越不明显的50 大连医科大学硕士学位论文一小撮纤维束(图7C1-C3)。图7术后2周、8周、12周三只大鼠（每组1只）MRI和DTI冠状位成像的连续性观察。红、绿、蓝分别表示左右、前后和上下方向。MRI和DTI冠状位成像中脊髓损伤部位分别用红黄箭表示。5.4三组大鼠脊髓损伤半切部位白质纤维束数目变化51 大连医科大学硕士学位论文因为本项研究我们尽量做的是大鼠的连续性观察，所以我们只进行三组大鼠脊髓半切部位白质纤维束数目变化的观察，不进行统计学分析。CBD-VEGF|LOCS组纤维束数量几乎呈线性增加，CONTROL组和PBS|LOCS组纤维束数量从4周开始下降，到了8周PBS|LOCS组又继续增加，而CONTROL组却没有增加的迹象(图8)。图8.三组大鼠脊髓手术节段白质纤维束数目变化图讨论脊髓损伤后，其内部上行的感觉纤维束和下行的运动纤维束受到损伤，表现为运动、感觉和自主神经功能的障碍。脊髓的损伤一般包括两个过程，即原发性的机械性损伤和继发性的炎症反应，后者主要表现为损伤部位炎症细胞的浸润和反应性星形胶质细胞的增生。这些损伤最终会在损伤部位形成一个胶质瘢痕包绕的空洞，其阻止了轴突的再生，因此脊髓损伤后感觉和运动功能恢复较差[17]。我们尝试的方法是在脊髓空洞部位填充功能性生物材料“CBD-VEGF＋LOCS复合体”，通过该复合体的修复作用限制脊髓进一步损伤同时促进轴突的再生。LOCS是一种3D生物材料，用来桥接损伤的脊髓。如上所述，脊髓中纤维束是上下方向走行的，因此LOCS被设计成线性结构并有序排列，其目的是使神经丝沿其取向生长。LOCS由牛腱膜制备，在我们实验室进行了大量的体内外实验，其不仅具有良好的细胞粘附性，还能为神经丝的延伸生长提供支架作用。这也是本研究中我们选择LOCS作为修复材料的主要原因。52 大连医科大学硕士学位论文VEGF是血管内皮细胞特异性的血管生成因子。近年来VEGF还被证明具有促进神经细胞再生的功能[17,18]。本项研究中我们构建了功能性的生长因子CBD-VEGF，其能够结合LOCS并在体内控释VEGF，其VEGF在脊髓损伤部位能够维持一定的有效浓度。CBD是一个胶原蛋白结合域，已经被大量的应用于PDGF,bFGF,BMP2,NGF,BDNF,EGF,VEGFandNT3等因子的结合[10,18-21]。CBD-VEGF在组织工程中应用较广，比如心肌梗死的治疗[18]、子宫全层损伤的修复[9]，糖尿病足[22]和运动神经元退变的治疗，其主要机理为改善组织微循环和促进神经再生的功能。为了验证该功能性生物材料的有效性，我们用它来修复脊髓半切损伤块状缺损模型。术后用BBB评分评估运动功能，抗NF抗体免疫组化染色评估神经丝再生情况，DTI评估脊髓白质纤维束的完整性和连续性。综合讨论BBB评分和免疫组化结果，二者之间唯一的不同之处在术后12周。对于免疫组化结果，术后12周CBD-VEGF|LOCS组对PBS|LOCS组和CONTROL组均有统计学差异，而对于BBB评分，CBD-VEGF|LOCS组只对CONTROL组具有统计学差异(P＜0.05)。考虑到BBB评分的主观性较强，最终结果以免疫组化结果为准。神经纤维(neurofilamentprotein，NF)是神经元胞体和轴突的主要骨架成分，在轴浆运输中发挥着非常重要的作用，与脊髓损伤修复密切相关。脊髓损伤后，损伤部位大量神经元变性坏死，对创伤刺激没有任何反应。然而残存神经元会大量合成NF200以满足神经再生的需求。实际上，脊髓损伤的自我修复功能非常有限，因为炎症反应区会变得越来越致密，只有到了12周才会观察到穿越胶质瘢痕的取向生长的神经丝，并且这些神经丝很稀疏(图3A1-D1)；单纯用LOCS修复脊髓有一定的效果，我们观察到8周时炎症反应区便不再致密，此时即出现粗大的神经丝，然而这些神经丝并非取向生长(图3A2-D2)；功能性生物材料复合体的修复效果令人满意，始终未观察到致密的炎症反应区，4周时即可观察到粗大的取向生长神经丝(图3A3-D3)。术后8周，PBS|LOCS组和CBD-VEGF|LOCS组的BBB运动功能评分和免疫组化神经丝面积均显著的高于CONTROL组(p<0.05)，然而PBS|LOCS组和CBD-VEGF|LOCS组组间却均没有统计学意义(p>0.05)（见表2，图4）。总而言之，8周之前3D桥接材料LOCS在脊髓修复中发挥着非常重要的作用。术后12周，CBD-VEGF|LOCS组的免疫组化神经丝面积显著的高于PBS|LOCS组和53 大连医科大学硕士学位论文CONTROL组(p<0.05)，然而PBS|LOCS组和CONTROL组组间没有统计学差异(p>0.05)（见表2，图4）。这提示我们CBD-VEGF在损伤后期修复的重要性。然而组织学评估也有它的局限性，其并不能对同一只大鼠进行连续观察。所以我们采用DTI技术。常规MRI能够观察脊髓的形态学变化，并不能反映脊髓内部白质纤维束的情况[23]，而DTI可以评估脊髓纤维束的完整性[24]。我们成功的进行了三只大鼠（每组一只）术后2周、8周、12周白质纤维束的连续性观察（如图7）。CONTROL组纤维束形态几乎没什么变化；PBS|LOCS组2周时稀疏，8周时中断，12周时又变得稀疏和间断；CBD-VEGF|LOCS组纤维束则越来越连续和完整。因为DTI研究中我们尽量做的是大鼠的连续性观察，所以我们只进行三组大鼠脊髓半切部位白质纤维束数目变化的观察，不进行统计学分析。CBD-VEGF|LOCS组纤维束数量几乎呈线性增加，CONTROL组和PBS|LOCS组纤维束数量从4周开始下降，到了8周PBS|LOCS组又继续增加，而CONTROL组却没有增加的迹象(图8)。结论功能性生物材料“CBD-VEGF＋LOCS复合体”能够有效促进轴突的再生，改善运动功能。基金资助：中国科学院(XDA01030504,XDA01030503)，国家自然科学基金(81271719and81341060)，国家863计划(2012AA020507)。参考文献[1]KeaneRW,DavisAR,DietrichWD.Inflammatoryandapoptoticsignalingafterspinalcordinjury.Journalofneurotrauma2006;23:335-44.[2]LiuT,HouleJD,XuJ,ChanBP,ChewSY.Nanofibrouscollagennerveconduitsforspinalcordrepair.TissueengineeringPartA2012;18:1057-66.[3]TurnerDC,FlierLA,CarbonettoS.Identificationofacell-surfaceproteininvolvedinPC12cell-substratumadhesionandneuriteoutgrowthonlamininandcollagen.TheJournalofneuroscience:theofficialjournaloftheSocietyforNeuroscience1989;9:3287-96.[4]CondicML.Adultneuronalregenerationinducedbytransgenicintegrinexpression.TheJournalofneuroscience:theofficialjournaloftheSocietyforNeuroscience2001;21:4782-8.[5]HanQ,SunW,LinH,ZhaoW,GaoY,ZhaoY,etal.Linearorderedcollagen54 大连医科大学硕士学位论文scaffoldsloadedwithcollagen-bindingbrain-derivedneurotrophicfactorimprovetherecoveryofspinalcordinjuryinrats.TissueengineeringPartA2009;15:2927-35.[6]LinH,ChenB,WangB,ZhaoY,SunW,DaiJ.Novelnerveguidancematerialpreparedfrombovineaponeurosis.Journalofbiomedicalmaterialsresearch2006;79:591-8.[7]EnnettAB,KaiglerD,MooneyDJ.TemporallyregulateddeliveryofVEGFinvitroandinvivo.JournalofbiomedicalmaterialsresearchPartA2006;79:176-84.[8]YasuharaT,ShingoT,MuraokaK,KamedaM,AgariT,WenJiY,etal.NeurorescueeffectsofVEGFonaratmodelofParkinson'sdisease.Brainresearch2005;1053:10-8.[9]LinN,LiX,SongT,WangJ,MengK,YangJ,etal.Theeffectofcollagen-bindingvascularendothelialgrowthfactorontheremodelingofscarredratuterusfollowingfull-thicknessinjury.Biomaterials2012;33:1801-7.[10]SunW,LinH,ChenB,ZhaoW,ZhaoY,XiaoZ,etal.Collagenscaffoldsloadedwithcollagen-bindingNGF-betaaccelerateulcerhealing.Journalofbiomedicalmaterialsresearch;92:887-95.[11]SunW,LinH,XieH,ChenB,ZhaoW,HanQ,etal.Collagenmembranesloadedwithcollagen-bindinghumanPDGF-BBacceleratewoundhealinginarabbitdermalischemiculcermodel.Growthfactors(Chur,Switzerland)2007;25:309-18.[12]BassoDM,BeattieMS,BresnahanJC.Asensitiveandreliablelocomotorratingscaleforopenfieldtestinginrats.Journalofneurotrauma1995;12:1-21.[13]SchwartzED,DudaJ,ShumskyJS,CooperET,GeeJ.Spinalcorddiffusiontensorimagingandfibertrackingcanidentifywhitemattertractdisruptionandglialscarorientationfollowinglateralfuniculotomy.Journalofneurotrauma2005;22:1388-98.[14]EllingsonBM,KurpadSN,SchmitBD.Exvivodiffusiontensorimagingandquantitativetractographyoftheratspinalcordduringlong-termrecoveryfrommoderatespinalcontusion.Journalofmagneticresonanceimaging:JMRI2008;28:1068-79.[15]O'DonnellLJ,WestinCF.Anintroductiontodiffusiontensorimageanalysis.NeurosurgeryclinicsofNorthAmerica2011;22:185-96,viii.[16]FujiyoshiK,YamadaM,NakamuraM,YamaneJ,KatohH,KitamuraK,etal.Invivotracingofneuraltractsintheintactandinjuredspinalcordofmarmosetsbydiffusiontensortractography.TheJournalofneuroscience:theofficialjournaloftheSocietyforNeuroscience2007;27:11991-8.[17]BareyreFM,SchwabME.Inflammation,degenerationandregenerationintheinjuredspinalcord:insightsfromDNAmicroarrays.Trendsinneurosciences2003;26:555-63.[18]ZhangJ,DingL,ZhaoY,SunW,ChenB,LinH,etal.Collagen-targetingvascularendothelialgrowthfactorimprovescardiacperformanceaftermyocardialinfarction.Circulation2009;119:1776-84.[19]SunW,LinH,ChenB,ZhaoW,ZhaoY,DaiJ.Promotionofperipheralnervegrowthbycollagenscaffoldsloadedwithcollagen-targetinghumannervegrowthfactor-beta.Journalofbiomedicalmaterialsresearch2007;83:1054-61.[20]QianqianHanBS,1,2,*WenjieSun,M.S.,1,*HangLin,Ph.D.,1WenxueZhao,55 大连医科大学硕士学位论文Ph.D.,etal.LinearOrderedCollagenScaffoldsLoadedwithCollagen-BindingBrain-DerivedNeurotrophicFactorImprovetheRecoveryofSpinalCordInjuryinRats.TissueEngPartA2009;15.[21]ChenB,LinH,WangJ,ZhaoY,WangB,ZhaoW,etal.Homogeneousosteogenesisandboneregenerationbydemineralizedbonematrixloadingwithcollagen-targetingbonemorphogeneticprotein-2.Biomaterials2007;28:1027-35.[22]TanQ,ChenB,YanX,LinY,XiaoZ,HouX,etal.Promotionofdiabeticwoundhealingbycollagenscaffoldwithcollagen-bindingvascularendothelialgrowthfactorinadiabeticratmodel.Journaloftissueengineeringandregenerativemedicine2014;8:195-201.[23]VanHeckeW,LeemansA,SijbersJ,VandervlietE,VanGoethemJ,ParizelPM.Atracking-baseddiffusiontensorimagingsegmentationmethodforthedetectionofdiffusion-relatedchangesofthecervicalspinalcordwithaging.Journalofmagneticresonanceimaging:JMRI2008;27:978-91.[24]DeoAA,GrillRJ,HasanKM,NarayanaPA.Invivoserialdiffusiontensorimagingofexperimentalspinalcordinjury.Journalofneuroscienceresearch2006;83:801-10.56 大连医科大学硕士学位论文致谢时光荏苒，三年研究生生活即将结束。回首这段时光，收获不少，感慨颇多。在硕士论文即将完稿之际，特向所有关心和帮助过我的人致以深深的谢意！首先感谢我的导师王宏教授，在三年研究生生活中，王宏教授一直秉承“先做人后做事”的原则教导我，教导我如何成为一名合格的医生、教导我如何成为一名优秀的医生，教导我科研工作的出发点和归宿点，教导我如何科研。王宏教授的教导是我人生当中最宝贵的财富，它指引我在医学和科研的道路上不断前行。作为一名医务人员，王宏教授医术精湛、兢兢业业；作为一名研究人员，王宏教授着眼于临床问题，细致严谨、坚毅执着。一日为师，终身为父，能成为您的学生是我的幸运，在这里，我要向您道声谢：“王老师，您辛苦啦”！感谢大连医科大学附属第一医院脊柱外科杨群教授、吴春明教授、马凯教授，手显微外科曲巍教授、程超教授、鲁明教授、傅重洋教授和创伤骨科汤欣教授、孙立众教授、黄辽江教授、于利教授、张德强教授在我临床学习中给予的帮助。感谢中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武研究员，中国食品药品检定研究院王春仁研究员、杨昭鹏主任药师、韩倩倩副研究员以及实验室其他老师和师兄师姐们对我的帮助和支持。最后，我要特别感谢我的父母，你们无私的爱是我不断前进的动力！57 ——．．＂■＇’．１；．■＂－．：＇．＇：＾：、－；－社：．．；．．奇抑知．二＾／ｉＶ帮；湖圓＂＇＇ｉｖ－：＇Ｊ＾＇＇＇心、作，单请，护祭六．故：，？．巧，ｌ．．＇－ｍ＾＾：．＼ｍ＇＾－＾．ｖｍ＇－■－＾＇＇－－■－－？＇－－－：：．ｙ＾：．：；：：，ｒ／ｖ：：ｖ：ｖ．．ｓ＼ｍ：．：；ｍ＞：、－—、＇＇－‘心＇＇：：－占－若＇卢＾．：Ｖ－，知．這＼——Ｖ，—：＾气若營，理＇－－卢＇＾？，．＇－＇Ｉｙ知．，巧＇－＇－－■■．＇．八Ｖ＾Ｖ狂：；／ｒ：／：Ｖ’＇’．＇．—＇＇、．；：尸＇、山Ｖ＇－＇＇？吉．Ｖ；：．＼於：Ｖ磅－－－．－－Ｃ一－：＂．＇■．？一：．一：－？‘－■‘ｖ’＿？？节■二六ｒｖ、冷媒甲：式一＇＇＇■、’．．．、．．－：卢－：‘‘‘；＞．、两巧‘－；．，．－＞．—．．■＇乂．．，少，．＇＇？■＾．■；＞．：：．．：：：；；ｒ’．．＇，－＇＇三’‘、：：？＇－：－、边护之＇主＇｛巧、Ｖ＇；方；．．．－＇’＇＂ｆ＇．‘．．＾护．．＞．．：巧．，＼ｙ：．—；我；祗Ｌ巧．，，；—．’．－．－、＇－．－、Ｖ、、＇护－？？？．版权属大大连医科学所有
