急性脊髓损伤动物模型

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。