局部低温对大鼠脊髓体感诱发电位的影响及其安全性研究

摘要

研究背景及目的：
　　 脊髓损伤是指由于各种原因造成脊髓运动、感觉和（或）自主神经功能暂时性或永久性的减退或丧失，是外伤患者主要的死亡和致残原因之一。脊髓损伤在给患者自身的生活质量造成极大影响的同时，也严重阻碍了社会的进步及发展，并给医疗卫生系统带来了极大压力。
　　 目前，治疗脊髓损伤主要依赖外科手术及药物治疗，包括糖皮质激素、神经节甘脂以及兴奋性氨基酸拮抗剂等。虽然不时有报道证明各类药物在实验室水平具有神经保护和促进神经功能恢复的作用，但是临床层面的实用价值和疗效仍缺乏权威性的支持，且患者的远期恢复情况较前并未出现明显改善。低温作为一种物理性干预手段，其治疗作用早在上世纪中期就已被学者所证实，虽然全身低温技术在脊髓损伤后的神经保护作用已被众多研究所证明。但其容易导致核心温度过低，进而引起心律失常，呼吸、泌尿系统感染以及出血倾向等致命性并发症的缺点逐渐暴露，并限制了其在临床的进一步应用。为此有学者提出用局部低温代替全身低温，以降低并发症的发生率。虽然目前已有报道将局部低温应用于体外循环术中以减轻或避免脊髓出现缺血性损伤的报道，但是针对脊髓损伤的研究及应用却鲜见，一方面原因在于相关技术的不成熟，更主要的尚没有任何文献对局部低温的安全性缺乏全面的论证。体感诱发电位对损伤刺激反应敏感，其监测结果不仅能反应脊髓后柱的情况，更能全面了解脊髓的整体功能。但体感诱发电位容易受外界环境干扰，其中对温度最为敏感，轻微的温度波动即可导致体感诱发电位波形发生变化。
　　 本研究即以脊髓体感诱发电位为主要监测指标，通过观察体感诱发电位在不同局部温度下的变化情况，同时结合组织学及行为学评价，讨论局部低温的神经安全性问题。以此为局部低温领域将来的研究奠定安全性方面的支持。
　　 研究方法及结果：
　　 一、大鼠局部硬膜外低温动态干预模型的构建
　　 以体重在200-220g的SD大鼠作为实验动物，使用10％水合氯醛(3.5ml/kg)进行腹腔麻醉后以T10作为目标节段实施单节段椎板咬除术，注意保持硬脊膜的完整并保证脊髓不受到损伤。置入微型温度探头并使其紧贴但不压迫硬脊膜;另两枚温度探头分别监测肛温和室温。两条低温液引流管分别从两旁固定于T10水平的椎旁肌上形成液体对流模型，其中一条引流管外接4℃生理盐水。成功置管后用4-0手术缝线紧密肌肉。通过随机选取不同的温度值，检测模型的可行性与准确性。
　　 二、不同程度局部低温对体感诱发电位的影响
　　 按第一部分实验的方法建立局部低温干预模型，将一对针型记录电极分别插入T7-T8，T8-T9的棘突韧带;将另一对电极分别置于两眉弓连线中点及两耳根连线中点，作为FPZ和CZ点;两对刺激电极分别刺入双后肢肌肉;参考电极置于皮下。在记录初始诱发电位后，通过调整4℃生理盐水的流速，使局部硬膜外温度在5min之内分别降至30℃、26℃、22℃及18℃，并在各温度水平上保持30min后记录双后肢体感诱发电位。随后停止灌注开始自然复温，待温度稳定后再次描记复温后电位情况。
　　 研究结果发现体感诱发电位的N1-P2振幅在各个低温点均出现明显压低(P＜0.01)，而N1-P2潜伏期在30℃-22℃之间的各温度点上未见明显变化(P＞0.05)，仅在18℃时出现显著延长(P＜0.05)。潜伏期和振幅在复温后均恢复至降温前水平(P＞0.05)。
　　 三、局部低温的神经安全性研究
　　 （一）后肢运动功能评分实验大鼠分别在术前、麻醉彻底清醒后及术后第1、7、14天使用BBB后肢运动评分表进行盲法评分。
　　 （二）H&E染色及Fluoro-Jade C染色分析术后第1、7、14天分别进行常规灌注及4％多聚甲醛灌注固定，取出干预节段(T10)及其上、下各一个节段（T9和T11）共3部分脊髓作为标本，行冰冻切片后分别进行标准HE染色，并在显微镜下观察脊髓组织形态。同时进行Fluoro-JadeC染色观察灰、白质内神经细胞死亡情况，并在荧光显微镜下对阳性细胞进行计数统计。
　　 结果显示，所有实验动物在各时间点上评分均为21分。H&E染色未见明显神经元细胞变性、坏死，无明显炎症细胞浸润，脊髓组织完整性好;Fluoro-Jade C荧光染色无明显阳性细胞，与非干预节段比较均无统计学差异(P＞0.05)。
　　 结论：
　　 本研究成功建立了大鼠脊髓局部硬膜外动态低温模型。该模型借助微探针温度监测仪，通过调节低温液体流速实现脊髓局部硬膜外的连续变温。本研究还在该模型基础上进一步完成了对同一实验个体在不同的局部温度下体感诱发电位的反复记录。
　　 本课题主要论证了局部低温可抑制正常大鼠脊髓的体感诱发电位，表现为振幅降低，潜伏期延长，且该抑制作用是瞬时且可逆的。结合组织学和运动学评分，我们进一步证明了局部低温干预对正常脊髓不会造成永久性损伤。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

第一部分 大鼠局部硬膜外低温动态干预模型的构建

一、材料与方法

二、结果

三、第一部分实验总结

第二部分 不同程度局部低温对体感诱发电位的影响

一、材料与方法

二、结果

三、第二部分实验小结

第三部分 局部低温的神经安全性研究

一、材料和方法

二、结果

三、第三部分实验小结

讨论

结论

参考文献

综述

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致谢