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截骨矫形术是脊柱外科的一种基本术式,临床应用广泛,尤其对于脊柱侧凸、侧后凸等复杂畸形的矫正具有独特的优势。目前脊柱截骨矫形术已经在国内外广泛开展,随着经验的不断积累,手术技术日臻完善,手术效果和安全性也在逐渐提高。但此类手术操作复杂,技术要求高,耗时长,创伤大,尤其是可能伴发的脊髓损伤,是截骨矫形技术进一步发展所必须攻克的关键问题。如何在保证手术安全性的基础上,最大限度地提高矫形效果成为大家关注的焦点,也是本实验研究的出发点。研究目的:建立脊柱截骨短缩动物实验模型,观察脊柱截骨短缩对脊髓形态、结构及功能的影响,探索不同节段脊柱截骨短缩的极限距离,为提高截骨手术的安全性提供理论依据。研究方法:采用全脊椎切除内固定法建立脊柱截骨短缩动物模型。实验一:依据不同截骨节段将实验动物分为胸段、胸腰段、腰段三组,分别行T10、L1、L5截骨后短缩,以皮层体感诱发电位(CSEP)为监测手段,结合核磁共振扫描(MRI)和病理学观察,确定不同节段脊柱截骨短缩的极限距离。实验二:对实验动物行全脊柱MRI扫描,测量T10、L1、L5节段椎管的矢状径,在相应节段,以实验一所确定的该节段脊柱截骨短缩极限长度进行截骨、短缩脊柱,至截骨间隙合拢后行内固定,观察CSEP波幅变化,分析其与该节段椎管矢状径的关系,再次行MRI扫描和病理学检查。研究结果:脊柱截骨短缩过程中,随着短缩距离的加大,CSEP波幅逐渐下降,潜伏期逐渐延长;术中见硬膜囊变形、形成皱褶,脊髓旋转、扭曲;不同节段脊柱截骨短缩的极限距离不同,腰段最大,胸腰段次之,胸段最小,差异具有显著性(P<0.01)。当短缩脊柱至该节段的极限距离时,CSEP下降至基线的50%,MRI扫描见硬膜囊变形,硬膜下间隙变窄;脊髓受压、移位,失去正常光滑曲线;髓内出现片状异常高信号,边缘较规则,边界较清楚,部分高信号区域内混杂有点状低信号。病理学检查见脊髓损伤以水肿为主,伴有出血点,灰质较白质明显;神经元细胞肿胀,神经纤维排列无规则。不同节段脊柱椎管矢状径大小不等,胸段最小,腰段最大,差异具有显著性(P<0.01)。不同节段脊柱截骨短缩相应节段的极限距离,截骨间隙合拢后行内固定,CSEP波幅进一步下降,不同节段截骨间隙合拢前后CSEP波幅变化率不同,胸段下降最明显,胸腰段次之,腰段下降程度最小,差异具有显著性(P<0.01);术后MRI扫描见术区硬膜囊影明显增宽,硬膜下间隙消失;脊髓受压、成角,髓内出现片状混杂信号,边缘不规则,边界不清。病理观察见脊髓挫伤伴片状出血,出血灶周围水肿明显;神经元细胞裂解,神经纤维断裂。胸段损伤程度最重。结论:全脊椎切除内固定法建立脊柱截骨短缩动物模型,可操作性强,可重复性高,较好的模拟了临床上的截骨内固定术;脊柱截骨短缩达到极限距离时,脊髓损伤以水肿为主,伴轻度挫伤;截骨短缩同样距离时截骨间隙合拢,脊髓损伤以出血坏死为主;不同节段脊柱截骨短缩的极限距离不同,腰段最大,胸腰段次之,胸段最小;脊柱截骨短缩该节段的极限距离后,合拢截骨间隙将加重脊髓损伤,不同节段损伤加重的程度不同,与该节段纤维性椎管矢状径大小呈负相关。