2017年5月25日
椎间盘退变是导致背痛的重要因素,也是全球范围内致残的主要原因之一。目前存在多种椎间盘退变的动物模型。本文展示一种利用钻头建立的绵羊椎间盘退变模型,该方法可实现稳定的椎间盘损伤,并产生可重复的椎间盘退变程度。
本研究采用的经腰椎侧方腹膜后入路钻头椎间盘损伤方法,其总体目标是建立一种安全、稳定且可重复的绵羊退行性椎间盘模型。该绵羊腰椎椎间盘退变模型有助于回答转化脊柱研究领域中的关键问题,为探究椎间盘退变的病理生理机制以及再生治疗的潜在研究提供一种新的方法。该方法的主要优势在于,可在合适的动物模型上通过安全的外科入路实现一致性的手术损伤。
根据文本方案,对绵羊实施麻醉和气管插管,并完成手术室准备后,将动物置于手术台上,采取右侧卧位。使用电动剪毛器剃除手术区域的毛发,该区域上界为下部肋骨,下界为髂骨,内侧界为对侧腰椎横突,外侧距同侧腰椎横突约10厘米。触诊髂嵴、腰椎横突,并通过一个椎体角度确定该手术切口部位的解剖标志。
然后,使用无菌记号笔标记这些解剖标志。接着,用氯己定和酒精碘伏消毒液对侧腹部进行消毒。随后,在手术区域覆盖无菌有孔方巾,并在上方操作台铺置大块无菌方巾,再摆放无菌器械。
在手术放大镜和头灯照明下,注射局部麻醉剂,然后使用连接在四号手术刀柄上的22号手术刀片,于目标椎间盘节段上下一至两个腰椎横突前方1厘米处,做与横突平行的纵向切口。使用单极电凝分离其下方的皮下组织及腹壁肌肉的侧方部分。将解剖方向指向目标椎间盘上下腰椎横突的尖端。
接下来,在胸腰筋膜附着于横突处沿纵行方向切开。辨识并保护其下方的腰方肌、比目鱼肌以及走行的神经血管束。术中使用电凝止血,维持术野止血状态。
在暴露的椎间盘水平,将手指扫过腹膜与后腹壁肌肉之间的平面,进行指法钝性分离。现在,使用Diva拉钩将腰方肌和比目鱼肌向后外侧牵开,以进一步暴露椎间盘。然后,触诊凹陷的椎体与凸起的椎间盘。
将牵开器置于椎间盘正上方,并注意避免损伤腰动静脉。然后,在头戴式放大镜与头灯辅助下,辨认位于下终板下方约1厘米处的腰动静脉。通过术中侧位X线确认椎间盘节段后,根据目标椎间盘节段,分离周围结构以暴露椎间盘。
对于L3、L4及以上节段,采用数字钝性分离法剥离椎间盘上方的肌肉附着;对于L4、L5及以下节段,使用双极电凝剪锐性切断椎间盘上方较厚的肌腱性肌肉附着。通过观察椎间盘左侧外侧缘和前缘,确定钻头损伤点。
应通过侧位X光片确认椎间盘水平,然后再进行钻头损伤操作。将一支中心点钻头安装到电动钻中。确保钻头直径略小于椎间盘高度。
例如,60至70公斤绵羊的腰椎间盘为3.5毫米。安装钻头限位器,使裸露的钻头长度约为腰椎间盘直径的一半。例如,60至70公斤绵羊的腰椎间盘约为12毫米。
接下来,将钻头对准进针点,并沿略偏向椎间盘中心头侧的方向进针,以尽量降低终板损伤的风险。将钻机调至低功率,缓慢将钻头推进椎间盘内,持续约一秒。如果遇到明显阻力,可轻微调整进针方向,略向头侧或尾侧偏移。
止血完成后,使用林格氏液冲洗伤口。随后进行分层缝合,建议使用2-0可吸收合成编织缝线缝合侧腹壁组织,皮肤则采用连续3-0未染色可吸收合成皮下缝合缝线。图中显示的是绵羊腰椎1节段至腰骶椎间盘的术前矢状面3T MRI切片,未见明显术前椎间盘退变征象。
该术中侧位X光片可确认椎间盘节段,并用于计算椎间盘高度指数。此处展示的大体形态学表现显示钻头造成的损伤通道穿透纤维环并延伸至髓核。该损伤在9.4T MRI中亦清晰可见。
在实施该操作时,应将钻头朝颅侧方向引导,并缓慢推进,以尽量降低终板损伤的风险。观看本视频后,您应能够充分掌握如何通过侧方腹膜后入路在绵羊模型中实施钻头损伤操作。请注意,使用手术刀和电凝设备可能存在安全风险。
必须始终遵守个人防护装备要求和适当的安全预防措施。保持手术无菌状态至关重要。
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本研究提出了一种利用钻头技术建立的新型绵羊椎间盘退变模型。该模型旨在促进对椎间盘退变的病理生理机制及潜在再生治疗策略的研究。
建立可靠的临床前模型对于降低肌肉骨骼治疗领域靶点验证的风险至关重要。这种绵羊椎间盘退变模型为评估病理生理机制和治疗干预提供了一个可重复的系统。其转化相关性可支持脊柱相关研发中早期阶段的假设验证和项目优先级排序。
该模型通过提供经过验证的生物系统,用于基于假设的目标靶点评估和机制筛选,从而整合到发现工作流程中。