脊髓损伤(Spinal cord injury, SCI)中颈髓是最常见的损伤部位,以不完全损伤常见。颈髓损伤造成的感觉运动和大小便功能障碍等对人体的损害也是灾难性的,恢复的可能性较小。随着社会的发展,急性、慢性脊髓损伤的患者逐年增加,相关的研究日趋引起研究者的重视。因而,对急性脊髓损伤的研究始终是脊柱外科的热点。临床上,椎骨骨折、椎间盘突出、脊柱结核及髓外肿瘤等都可以压迫脊髓致颈椎管容积显著减小而引起脊髓急性压迫损伤。脊髓受压后常引起脊髓缺血,并由缺血引起神经组织损伤。急性期病程发展迅速,数小时至数天内受损脊髓的神经功能便会消失,中枢神经系统再生耗时长、难度大,各种并发症造成的功能障碍大多无法恢复甚至死亡,给社会和家庭带来沉重的负担。虽然近些年治疗脊髓损伤在干细胞移植、基因治疗等方法上有一定前景,但治疗效果仍然处于进一步随访研究。研究表明,脊髓压迫损伤包括原发性机械性损伤和继发性损伤两种。原发指由机械因素所致被动地组织缺损、撕裂和出血等病理变化,伤后短时间内立即出现(4h内)不可逆；继发性损伤是在原发机械损伤后的一系列生化级联反应,数分钟到数天内启动,逐渐形成可导致病变程度加重、范围扩大。原发性损伤的病理过程不可控制,而继发性损伤则可以适当干预。脊髓损伤结局更多取决于继发性损伤的发展进程。因此,在脊髓损伤治疗的研究中主要侧重于继发性损伤的分子机制方面,如何对其发生机制进行研究及给予有效的治疗策略成为近些年相关学者关注的热点。在脊髓继发性损伤过程中,细胞凋亡发挥重要作用,少突胶质细胞凋亡可导致神经纤维脱髓鞘病变。目前上颈髓急性压迫损伤及其病理变化的临床研究尚不充分,相关数据多见于临床推测。临床上,有时影像学表现脊髓受压明显却神经症状很轻或无神经症状,亦有报告脊柱弯曲骨折脱位但却无神经症状,说明脊髓神经组织有一定的耐受变形和压力的能力,这与Steal的三分法原则相似,即正常成人寰枢椎椎管前后内径约为30.0mm,颈髓和齿突直径各占约1/3,因此寰枢椎压迫脊髓尚有一定的自由空隙,但什么程度时脊髓耐受压迫变形而不出现神经系统症状,即Steal三分法原则有前后移动10.0mm的“安全范围”,是否超过此范围就一定引起脊髓压迫,其意义值得进一步探讨。胡念斌等报道当脊髓亚急性受压(36.5±8.82)%时术中脊髓的SSEP和术后脊髓形态学检查与正常比较之没有统计学意义。赵延宝等研究认为颈髓向中线移位的距离在不超过脊髓本身的1/3是安全的。Penning等研究报道脊髓在慢性受压时,椎管容积达到30%时才会出现临床症状,但仍然有很多学者对这些参数的正确性和灵敏度存在怀疑。颈2是上颈椎中的高位节段,此节段脊髓压迫性损伤相关研究报道不多,且易引起死亡,研究困难。相关动物实验模型也是如此,施加压迫过重则模型立即死亡,压迫较轻则无影响,不能达到预期实验目标。因而,建立一种受伤机制与临床相似,损伤强度易调控且具重复性的上颈髓急性压迫动物模型,对颈髓损伤后的病理变化及治疗用药研究具有重要意义。对于实验性脊髓损伤的动物模型评估方法主要包括运动功能评价、神经电生理评价、组织学评价和影像学评价,有机的结合起来四者可以确定脊髓损伤的程度,判断动物模型恢复情况和治疗效果。因此,我们通过对兔颈2椎体解剖数据研究及影像学测量,在皮层体感诱发电位的监测下,建立兔颈2节段不同程度急性脊髓压迫模型,通过对脊髓损伤后影像学、神经电生理、改良Tarlov运动评分、组织形态学变化的观察,分析其可能存在的相关性。为进一步研究颈髓急性压迫损伤功能异常与椎管容积的变化,研究有效治疗方案提供判断的指标；给筛选治疗研究提供了依据,即何种程度压迫模型样本存在脊髓损伤,何种程度损伤模型样本病理变化可逆的,为药物治疗等基础研究提供依据。不同程度急性压迫对兔颈2脊髓损伤影响的实验研究目的通过外科手术制备不同程度急性压迫的兔颈2颈髓损伤实验动物模型。观察模型脊髓在受不同压迫后早期影像学、神经电生理、后肢运动功能变化和病理学改变,为进一步研究颈髓急性压迫损伤功能异常与椎管容积的变化奠定基础。方法对8只日本大耳兔做第2颈椎解剖学研究,测量颈2椎管矢状径、后壁和棘突后缘的距离。将32只日本大耳兔随机分为4组,每组8只。用10%水合氯醛腹腔注射麻醉(3～5m1/kg),俯卧固定于有石膏床的兔台上,以颈2为中心,剪毛备皮并连接体感诱发电位监测仪,刺激电极和皮层记录电极术中监测皮层体感诱发电位(cortical somatosensory evoked potentials,CSEP),用0.5%碘伏消毒,铺巾,后正中切口,逐层分离,无菌条件下显露颈2棘突,手术刀分离颈2两旁肌肉后显露棘突,咬骨钳咬除颈2棘突正中处达椎管后壁外侧,此处攻口开窗,缓慢拧入特制平头不锈钢螺钉施加压迫,根据之前测得颈2解剖学数据为基准,各组拧进椎管内螺钉Omm(A组)、1.0mm(B组)、1.5mm(C组)、2.0mm(D组),致脊髓急性压迫,观察其不同受压程度下影像学、神经电生理及病理学的变化。术中全程皮层体感诱发电位监测,如开窗后置钉前体感诱发电位提示脊髓受损,则排除；监测术前、术中压迫l0min和术后24h神经电生理波幅变化；术中拧入螺钉施加压迫后l0min,若测诱发电位波幅下降达50%水平,且3次监测均恒定,则判定为压迫后脊髓损伤。术中术后给予补液,兔清醒后注意保暖,每8h挤尿一次,术后24h处死并切取受压节段脊髓行TTC染色和组织病理学切片,处死前行影像学检查和改良Tralov评分法行后肢运动评分。结果影像学显示：1.0mm压迫组椎管侵占率为(23.21±0.02)%；1.5mm压迫组椎管侵占率为(33.61±0.01)%：2.0mm压迫组椎管侵占率为(46.57±0.02)%。病理学显示：压迫组神经元细胞损伤数目越多,白质纤维脱髓鞘越重。0.0mm对照组显示,光镜下脊髓细胞及神经纤维结构正常、清晰完整、排列规律,可观察到较多大小不等的尼氏体和被蓝染的核仁,核膜清晰,核大而圆位于细胞中央,胞浆弱嗜酸性呈淡红色,多有突起；灰白质结构正常,未见组织明显出血、水肿等；1.0mm压迫组光镜下脊髓结构基本正常,少量炎症细胞浸润,灰白质均受累,中央管周围少量灶性出血,可见部分神经元胞体肿胀,体积增大；1.5mm压迫组光镜下脊髓内大量炎性细胞浸润,灰质内有较多灶性出血,灰白质水肿海绵样,细胞周围组织间隙增宽,明显的脱髓鞘改变,并伴有神经胶质细胞的增多等改变；2.0mm压迫组光镜下灰质内有大面积出血灶,灰白质水肿,并可见少量红色神经元,其神经胶质细胞肿胀,部分核固缩、深染,胞质呈深伊红色。TTC结果示各组压迫段及其前后节段均不同程度缺血,压迫程度加重缺血面积增大,且压迫后段有不同程度出血和组织坏死。其中：压迫段缺血状况最为严重,脊髓灰质随压迫程度渐加重而大片苍白改变：压迫前段较对照A组呈现相对缺血,B组有小块苍白区域出现,而C、D压迫组则随着压迫程度加重出现大片苍白改变；压迫后段B、C组压迫不仅有缺血状况,D压迫组还可见出血坏死的表现,染色后由于坏死组织脱落,在脊髓断面上出现空洞。脊髓压迫段及其相邻节段的形态发生改变。术中颈髓施压后皮层体感诱发电位示：B、C、D组脊髓损伤兔分别为1、5、8只,脊髓损伤样本量与压迫程度呈现同趋相关。改良Tralov评分示脊髓损伤兔均有行走缓慢、步态异常等运动功能障碍,其中2.0mm螺钉压迫组最为严重。结论1、本实验的兔急性颈髓压迫模型简单、规范,可作为研究急性脊髓损伤病理生理机制及临床治疗的模型。2、兔颈2节段脊髓组织损伤与压迫损伤的深度呈正相关,即随压迫程度加重而加重,当兔颈2急性脊髓压迫模型椎管侵占率达(46.57±0.02)%时各监测指标均提示脊髓损伤。