当前位置: 首页 > 期刊 > 《中华创伤杂志》 > 2000年第6期
编号:10502017
预防椎板切除术后硬膜外瘢痕的实验研究
http://www.100md.com 《中华创伤杂志》 2000年第6期
     预防椎板切除术后硬膜外瘢痕的实验研究

    梁裕 张云海 龚耀成

    摘 要 目的 探讨不同剂量非甾类消炎药双氯芬酸钠在预防椎板切除术后硬膜外瘢痕形成中的作用。 方法 建立45只新西兰大白兔 L5全椎板切除实验模型,随机均分为对照组、大剂量和小剂量用药组。通过粘连韧度、组织学、电镜观察和增强MRI扫描等手段,检测不同剂量双氯芬酸钠对椎板切除术后硬膜外瘢痕的影响。 结果 大剂量组(10 mg.kg-1.d-1)和小剂量组(5 mg.kg-1.d-1)硬膜外瘢痕形成较对照组(未用药)少,创伤后炎性反应抑制明显;大剂量药物较小剂量药物作用更强,但两组间副作用无明显差别。 结论 非甾类消炎药双氯芬酸钠对椎板切除术后硬膜外瘢痕的形成具有预防作用

    关键词:椎板切除术;硬膜;瘢痕;非甾类消炎药
, 百拇医药
    椎板切除是治疗腰椎间盘突出等腰椎疾患的常用手术,术后硬膜外瘢痕和粘连是常见的术后改变,并成为下腰椎术后失败综合征(FBSS)的主要原因之一。对硬膜外瘢痕引起的FBSS尚无可靠的治疗方法。Burton等[1]认为,对此类FBSS患者行手术治疗的满意率只有48%。如何预防或减少椎板切除术后硬膜外瘢痕的形成,对改善下腰椎手术疗效具有积极意义。笔者研究非甾类消炎药双氯芬酸钠对兔椎板切除术后硬膜外瘢痕生成的影响及其治疗作用。

    材料与方法

    1.实验动物与分组:新西兰大白兔 45只,雄性,体重2.5~3.0 kg。随机分为3组:对照组(未用药),双氯芬酸钠大剂量组(10 mg.kg-1.d-1)和小剂量组(5 mg.kg-1.d-1)。每组15只动物。
, 百拇医药
    2.实验方法:以质量浓度为10 g/L的戊巴比妥钠耳缘静脉注射麻醉(2 ml/kg)。无菌条件下取腰背部正中切口,向两侧分离骶棘肌,剪去L5棘突,去除L5椎板,造成1.0 cm×0.5 cm椎板缺损,切除部分黄韧带,彻底止血后逐层关闭切口。麻醉苏醒后于同一条件下饲养。用药组连续服药2周。并在2,4,8周随机选择动物观察各项指标。

    3.观察指标及统计方法:术后4,8周取材前晚将5只兔先行增强MRI扫描,次日3只兔行粘连韧度评估,同时取材作透射电镜观察,2只兔取材作组织学评分。(1)粘连韧度评估:分别于术后2,4,8周每组各处死3只兔,在肉眼下行显微剥离,观察其粘连韧度。 (2) 组织学评分:分别于术后 2,4,8周每组各处死2只兔,取包括椎板切除段在内的脊柱及相邻的骶棘肌,用质量浓度为100 g/L的丙酮溶液固定后作有机玻璃包埋,每 2 mm横切片1张,厚度 20 μm,行HE染色,观察光镜下硬膜外瘢痕的组织学变化。(3)观察硬膜外瘢痕内炎性细胞数量:分别于术后2,4,8周对每组各3只兔行透射电镜观察胶原排列、数量和成纤维细胞的功能情况;分别于术后4,8周对每组各5只兔行增强MRI扫描,静脉注射4 ml马根维显,5 min后在 Signal. 5 T磁共振上行梯度回波扫描,观察注射前后手术部位信号变化程度。(4)统计学处理:粘连韧度评估和组织学评分行χ2检验,相关检验采用直线相关分析,MRI信号强度行秩和检验。
, 百拇医药
    结 果

    1.粘连韧度:按照改良 Rydell和 Balazs标准作粘连韧度评估。0级:硬膜与瘢痕组织无明显粘连;Ⅰ级:硬膜与瘢痕组织有散在粘连,但易于分离;Ⅱ级:硬膜与瘢痕广泛粘连,但可钝性分离而不损伤硬膜;Ⅲ级:硬膜与瘢痕组织粘连致密,需锐性分离,易损伤硬膜。术后2周对照组已形成较致密粘连,8周达高峰;2,4,8周大剂量组粘连较对照组轻(P<0.05);2,4周小剂量组粘连较对照组轻(P<0.05),其中2周与大剂量组差异无显著性意义(P>0.05),4,8周差异有显著性意义(P<0.05)。

    2.组织学观察:(1)术后2周,对照组硬膜外较多肉芽组织形成,成纤维细胞增生活跃,肉芽组织中较多中性炎症细胞;4周有较多纤维细胞,硬膜外粘连广泛;8周肉芽组织纤维化,胶原致密,硬膜外粘连紧密。(2)术后2周,大剂量组硬膜外肉芽组织形成减少,肉芽组织中毛细血管形成减少,中性炎症细胞反应较轻,肉芽组织成纤维细胞增生较对照组不活跃;4周有较多纤维细胞,胶原密度低,肉芽组织中中性炎症细胞反应轻;8周纤维细胞减少,胶原密度低,肉芽组织中中性炎症细胞反应轻,硬膜外瘢痕稀少。(3)术后2周,小剂量组硬膜外较多肉芽组织形成,肉芽组织中毛细血管形成较少,中性炎症细胞反应较轻,肉芽组织成纤维细胞增生较对照组不活跃,与大剂量组相似;4周有较多纤维细胞,胶原密度较对照组低、较大剂量组高,肉芽组织中中性炎症细胞反应较轻;8周纤维细胞减少,胶原密度低,肉芽组织中中性炎症细胞反应较对照组相似,硬膜外瘢痕较大剂量组致密。 另外,8周时对照组椎板缺损已经大部分愈合,而大剂量组和小剂量组尚未愈合,大剂量组尤甚。
, 百拇医药
    改良Nussbaum标准组织学评分。分级如下,0级:硬膜外瘢痕粘连面积 <25%,胶原纤维稀疏,瘢痕无明显的侧方、后方延伸;0.5级:硬膜外瘢痕粘连面积 < 50%, 胶原较致密,瘢痕侧方延伸到神经根和椎板间隙之间或部分嵌入椎板间隙;1级:硬膜外瘢痕粘连面积≥50%,胶原致密,瘢痕包绕,延伸到一侧或双侧神经根,嵌入椎板间隙,硬膜囊或脊髓受压。每级1.5分,合计4.5分。积分越高,纤维化和脊髓受压越重。术后2,4,8周大剂量组积分均为最低;2,4周小剂量组较大剂量组积分稍高, 但差异无统计学意义(P>0.05),8周较高(P<0.05);对照组积分最高,与大剂量组 2,4,8周比较,差异有显著性意义(P<0.05),与小剂量组2,4周比较差异有显著性意义(P<0.05)。组织学评分和粘连韧度评估呈正相关( r=0.92,P<0.01)。

    3.透射电镜观察:术后2周大剂量组成纤维细胞数目明显减少,细胞内线粒体数目减少,基质浅淡,胶原稀疏;小剂量组与大剂量组相似;对照组成纤维细胞内线粒体数目较多,基质浓,胶原密度较高。4周与2周相似。8周大剂量组胶原稀疏;小剂量组胶原较密;对照组最密。
, 百拇医药
    4.应用增强MRI扫描观察瘢痕情况:0:表示手术部位软组织信号未见增强;+:表示轻度增强;++:表示中度增强;+++:表示显著增强。术后4周小剂量组和大剂量组与对照组比较差异有显著性意义(P<0.05),小剂量组与大剂量组差异无显著性意义(P>0.05)。8周小剂量组与对照组差异无显著性意义(P>0.05),大剂量组与对照组差异有显著性意义(P<0.05),大剂量组与小剂量组差异有显著性意义(P<0.05)。见表1,2。

    表1 椎板切除术后4周兔瘢痕生成情况(只)

    组别

    兔数

    等级

    0

    +

    ++
, 百拇医药
    +++

    对照组

    15

    0

    1

    1

    3

    小剂量组

    15

    0

    2*

    1

    2*
, 百拇医药
    大剂量组

    15

    0

    3*

    1

    1*

    与对照组比较:*P<0.05表2 椎板切除术后8周兔瘢痕生成情况(只)

    组别

    兔数

    等级

    0

    +
, 百拇医药
    ++

    +++

    对照组

    15

    0

    0

    2

    3

    小剂量组

    15

    0

    1

    2

    2
, 百拇医药
    大剂量组

    15

    0

    3*△

    2

    0*△

    与对照组比较:*P<0.05; 与小剂量组比较:P<0.05

    讨 论

    椎板切除术后局部损伤是由纤维组织增生来修复,经过血肿充填、肉芽组织形成、瘢痕形成3个阶段。这些瘢痕组织可以造成继发性椎管狭窄,压迫硬膜囊或神经根,引起症状复发。Ross 等[2] 应用增强MRI扫描研究腰椎间盘突出患者术后腰腿痛复发与硬膜外瘢痕间的关系,认为硬膜外瘢痕形成广泛者的复发率是硬膜外瘢痕形成稀少者的3.2倍。随着硬膜外瘢痕增多,复发的可能性增高。国内外学者通过对复发患者手术发现,椎板切除后疗效欠佳的重要原因不仅是腰椎不稳,而且硬膜外瘢痕生成的影响更为重要。
, http://www.100md.com
    Larocca等[3] 提出的“椎板切除膜”概念近年来已被广为接受。 许多作者先后提出,自体游离脂肪、硅胶膜、透明质酸钠等局部手段减少椎板切除术后硬膜外瘢痕形成,效果明确。但也不同程度存在一些问题,如局部异物存留、机械刺激、用药途径限制等[4-7]

    口服非甾类消炎药预防椎板切除术后硬膜外瘢痕形成,国内外报道较少,而全身应用不同剂量非甾类消炎药双氯芬酸钠预防硬膜外瘢痕的研究未见报道。一般认为,创伤后2周是成纤维细胞分裂增殖、合成分泌胶原的高峰时间。通过应用胶原mRNA的cDNA探针,采用原位杂交技术,Scharffetter等[8] 发现,创伤后16 h在肉芽组织深层的成纤维细胞内可见胶原mRNA;创伤后6 h肉芽组织中的大部分细胞均有Ⅰ型胶原α1链的mRNA表达,创伤后3~4周创面几乎无Ⅰ型胶原α1链的mRNA表达。所以在本实验中,双氯芬酸钠应用2周,以期取得最好效果。婴幼儿皮肤创伤后很少有瘢痕形成的原因在于,婴幼儿比成人皮肤创面的炎症反应弱,而胚胎创面无瘢痕愈合也在于无炎症反应。非甾类消炎药可以通过抑制环氧化酶路径减少前列腺素合成,减少毛细血管的渗出,限制炎性反应的扩散,减少成纤维细胞增生和肉芽组织的形成,最终达到减少硬膜外瘢痕的目的。非甾类消炎药还可以通过抑制前列腺素合成,减少前列腺素对胶原酶合成的下行调节作用,间接提高胶原酶的合成,促进胶原的溶解。1995年He等[9]在大鼠椎板切除术后形成硬膜外瘢痕的模型中,全身应用酮洛芬能明显预防硬膜外瘢痕的形成,减少硬膜外瘢痕内炎性细胞数量。他们发现术后8 d,实验组硬膜外瘢痕内炎性细胞明显减少;16,29,60 d则减少不明显;90 d瘢痕显著减少,而成纤维细胞和纤维细胞数量变化不明显。本组结果与其相似。双氯芬酸钠是非甾类消炎药中的一类,其抗炎止痛效果是阿斯匹林的20倍、布洛芬的3倍,目前广泛应用于治疗无菌性炎症及其引起的疼痛。本实验中,双氯芬酸钠可以有效减轻椎板切除部位的创伤性炎症反应,中性炎症细胞和成纤维细胞数目较对照组减少,成纤维细胞功能受到抑制,尤其在应用大剂量双氯芬酸钠时。但瘢痕的范围无明显区别,说明本药仅能使粘连稀疏而不能减少粘连面积。至于双氯芬酸钠对手术切口愈合的影响,3组动物手术切口均Ⅰ期愈合,无一例合并感染,仅大剂量组动物在2周时有1例出现皮下积液。
, 百拇医药
    此外,本组双氯芬酸钠的剂量选择系根据不同种类动物间剂量换算的mg/kg~mg/m2转换因子推算而来[10]。10 mg.kg-1.d-1和5 mg.kg-1.d-1的兔实验剂量分别相当于人体应用的3.33 mg.kg-1.d-1和1.67 mg.kg-1d.-1, 略高于双氯芬酸钠的常规应用剂量。在临床应用中是否可能加重其副反应尚不明确。

    综上所述,笔者认为双氯芬酸钠可以有效预防椎板切除术后硬膜外瘢痕的形成,其来源广泛,用药便捷,值得进一步研究。
, http://www.100md.com
    梁裕(200025 上海第二医科大学附属瑞金医院骨科、上海市伤骨科研究所)

    张云海(200025 上海第二医科大学附属瑞金医院骨科、上海市伤骨科研究所)

    龚耀成(200025 上海第二医科大学附属瑞金医院骨科、上海市伤骨科研究所)

    参考文献

    1,Burton CV,Willis WHK, Hing KY, et al. Cause of failure of surgery on the lumber spine. Clin Orthop, 1981,(157):191-199.

    2,Ross JS, Obuchowski N, Zepp R. The postoperative lumbar spine: evaluation of epidural scar over a 1-year period. Am J Neuroradiol , 1998, 19: 183-186.
, 百拇医药
    3,Larocca H, Macnab I. The laminectomy membrane. J Bone Joint Surg (Br), 1974, 56:545-550.

    4,周秉文,郭成,吴绍硕.椎板切除术后预防粘连的动物实验初步报告.中华外科杂志,1985, 23:11-12.

    5,Jacobs RR, Meclain J. Control of postlaminectomy scar formation:an exerimental and clinical study. Spine,1980, 5:223-229.

    6,Songer MN, Chosh L, Spencer DL. Effects of sodium hyalyronate on peridural fibrosis after lumbar lamincetomy and discectomy. Spine, 1990, 15: 550-554..
, 百拇医药
    7,孙康,姜长明,吕德成,等.预防椎板切除术后硬膜周围纤维化和粘连的实验研究.中华骨科杂志,1995,15:728-731.

    8,Scharffetter K, Kulozik M, Stolz W, et al. Localization of collagen α1(I) gene expression during wound healing by in situ hybridization. J Invest Dermatol, 1989, 93: 405-412.

    9,He Y, Revel M, Loty B. A quantitative model of post-laminectomy scar formation: effects of a nonsteroidal anti-inflammatory drug. Spine, 1995,20: 557-563.

    10,章元沛,主编. 药理学实验. 第2版. 北京: 人民卫生出版社, 1996. 238-242., http://www.100md.com