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目的飞行环境中的高载荷(high load,+Gz)及失重(weightlessness)环境是导致飞行员椎间盘退行性变(degenerative disc disease,DDD)的重要因素之一。本实验通过模拟建立高载荷及失重的环境,对新西兰大白兔脊柱的影像学以及椎间盘内基质金属蛋白酶(mateix metalloproteinases,MMP)与基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP)的含量变化进行观察分析。探讨高载荷及失重环境共同作用对椎间盘的影响,以期为预防和延缓飞行员腰椎间盘退行性改变提供实验理论依据。方法选取120只平均体重为3KG,7-8个月的健康雄性新西兰大白兔,所有实验动物在同等饲养条件下进行喂养,采用余数法随机分为四组。既对照组,失重组,高载荷组,高载荷/失重混合组,每组再分为30天、60天、90天三个亚组。影像学采用X线,CT,MRI进行观测。其中X线正侧位观察实验动物脊柱生理曲度是否改变,椎体是否出现滑移,椎间隙是否出现狭窄。CT观测实验动物腰6骶1处是否有钙化,有无椎管狭窄。MRI观测实验动物腰6骶1处脊髓受压情况,椎间盘及椎间隙是否有改变。并采用Thompson法对结果进行分级。模拟高载荷采用动物实验离心机,7Gz暴露60秒,重复3次,每次实验间隔1天。模拟失重采用本课题组改进的尾部悬吊法,采用每组各悬吊五天后,间隔两天恢复自然体位,之后再次进行悬吊实验。各组分别于30天、60天、90天采用空气栓塞法处死实验动物,将实验动物整段腰椎取出,用福尔马林进行固定后选取腰6骶1作为观察对象,检测MMP1、MMP3以及TIMP1在椎间盘内的阳性表达率,实验数据用均数±标准差表示;采用方差分析,比较实验组各时间段之间及对照组各时间段之间的统计学差异,P<0.05有统计学意义。结果(1)影像学:通过对各组实验动物进行X片、CT、MRI进行比较,其中,X片与CT影像学结果各组之间无明显区别。MRI可观测到高载荷/失重混合组90天时实验动物腰6骶1椎间盘处T2加权限有一定降低,含水量有一定的降低,出现Modic改变。其余各组无明显改变。(2)免疫组织化学:将所取实验动物腰6骶1处椎间盘标本分别进行MMP1、MMP3以及TIMP1染色,通过免疫组织化学法检测各组中MMP1、MMP3以及TIMP1在椎间盘内的表达。在400X光学显微镜下观察,MMP1、MMP3以及TIMP1的阳性显示为棕褐色颗粒,且主要分布于细胞浆内。在所选标本的对照组中MMP1、MMP3以及TIMP1均较少表达,差异无统计学意义(P>0.05),实验组中MMP1、MMP3以及TIMP1均出现阳性表达(P<0.05),其中高载荷/失重混合组在各时间阶段阳性表达最为明显,高载荷组次之,失重组阳性表达率在相同时间阶段各组中最低。结论高载荷/失重会引起动物腰椎间盘的退变,二者可导致椎间盘内MMP1、MMP3以及TIMP1的含量发生改变,同时随着时间的延长退变也更为明显。其中高载荷与失重混合组的退变最为明显,单纯高载荷次之,最后为单纯失重组。且TIMP1在各组中早期变化即明显,高载荷/失重90天组后期敏感性降低。因此认为该种变化是导致椎间盘退变的原因之一。研究结果提示高载荷/失重可导致MMP与TIMP的含量发生改变,且二者的共同作用可加速椎间盘的退变。背景:近年来人工颈椎间盘置换术作为一种新的治疗颈椎病的方法逐步被人们接受和了解,但与其相关的并发症也逐步引起学者们的重视。目的:探讨人工颈椎间盘置换治疗颈椎病的临床效果及假体的活动度。方法:选取我科2006年8月-2012年4月,25例使用人工颈椎间盘置换术治疗颈椎病患者,其中男15例,女10例,包括6例双节段,19例单节段,年龄31-76岁,平均年龄51.04岁,随访时间为24-93个月,平均48.96个月,临床效果采用日本骨科学会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分、颈椎功能障碍指数(neck disabrlity index,NDI),疼痛视觉模拟量(visual anatague scale,VAS)评分进行评定,采用影像学观察手术节段活动度、颈椎曲度、异位骨化以及相邻节段的退变情况等一系列变化。结果:所有患者神经系统功能均有不同程度的改善,1例出现轻微异位骨化,但无任何临床症状;术前手术节段活动度、上下相邻节段活动度与末次随访比较无统计学差异(P>0.05);术前C2~C7活动度与末次随访时C2~C7活动度比较无统计学差异(P>0.05);JOA评分术前(12.4±1.4)分,末次随访(15.0±1.4)分,差异有统计学意义(P<0.05);改善率为51%;VAS评分术前(5.4±2.1)分,末次随访(1.1±1.0)分,差异有统计学意义(P<0.05);NDI评分术前(25.5±8.0)分,末次随访(6.6±4.6)分,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:人工颈椎间盘置换术治疗颈椎病可以取得较好的临床疗效,同时可以保持置换节段的活动度,避免了相邻节段的加速退变。