《Spinal Cord》:The critical threshold of blood flow associated with spinal cord ischemia in a modified rabbit model developed by ligation of lumbar arteries
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为探究腰动脉结扎对脊髓血流(SCBF)影响,研究发现 SCBF 降低超 50% 可致脊髓缺血(SCI),MEP 监测有重要意义。
脊髓,作为人体神经系统的重要 “桥梁”,承担着传递大脑指令、反馈身体感觉的重任。然而,在一些复杂手术中,比如主动脉修复手术、多节段整块脊椎切除术,脊髓却面临着缺血的巨大风险。尽管术中电生理监测已广泛应用,但术后脊髓缺血(SCI)导致的截瘫仍是一个棘手且难以预测的并发症,严重影响患者的生活质量。目前,手术中缺乏对脊髓血流(SCBF)的直接监测,似乎是术后 SCI 发生的部分原因。而且,SCBF 下降到何种程度会导致运动诱发电位(MEP)异常或 SCI,也尚不明确。
为了攻克这些难题,浙江大学医学院附属邵逸夫医院的研究人员开展了一项极具价值的研究。该研究成果发表在《Spinal Cord》杂志上,为深入了解脊髓缺血机制和预防术后并发症带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,建立动物模型,将 20 只新西兰兔随机分为四组,A 组为假手术组不结扎动脉,B 组结扎 3 对腰动脉(L2 -L4 ),C 组结扎 4 对腰动脉(L2 -L5 ),D 组结扎 5 对腰动脉(L1 -L5 )。然后,运用激光多普勒血流仪(Laser Doppler Flowmetry)测量 SCBF;通过电刺激产生的运动诱发电位评估脊髓神经生理传导功能;依据改良 Tarlov 分级系统和国际脊髓损伤神经分类标准(ISNCSCI)的肌肉功能分级系统评估术后下肢运动功能;对脊髓进行组织病理学观察,包括 H&E 染色和 Nissl 染色 。
研究结果主要如下:
腰动脉结扎影响 SCBF :研究发现,结扎的腰动脉数量越多,SCBF 下降越显著。结扎后 10 分钟,A 组 SCBF 下降至基线值的 84.3±3.2%,B 组下降至 62.6±2.6%,C 组下降至 50.1±3.8%,D 组下降至 36.4±5.0% 。1 小时后,除 D 组外,其他组 SCBF 有所恢复,但结扎动脉越多,恢复越少。这表明结扎≤4 对腰动脉会导致 SCBF 短暂可逆下降,而结扎 5 对腰动脉则会使 SCBF 持续不可逆下降。
SCBF 下降幅度与 SCI 风险相关 :A、B 两组术后 SCBF 平均高于基线值的 60%,兔子神经功能正常,MEP 无明显变化,脊髓组织学也无异常,说明维持 SCBF 高于基线值的 60% 对兔子脊髓是安全的。C 组 SCBF 平均下降 50%,部分兔子出现中度脊髓运动功能障碍,MEP 潜伏期延长,脊髓前角神经元细胞体积减小,提示 SCBF 下降 50% 对兔子存在 SCI 风险。D 组 SCBF 平均下降超过 60%,所有兔子均出现严重运动功能障碍,部分完全截瘫,MEP 波形潜伏期显著延长、幅度下降,脊髓前角神经元核固缩,表明 SCBF 下降 60% 必然会导致兔子 SCI 。
MEP 与 SCBF 密切相关 :研究中发现,结扎≥4 对腰动脉导致 SCBF 下降超过 50% 时,会引起 MEP 潜伏期延长或波形消失。这表明 MEP 与 SCBF 密切相关,术中 MEP 监测有可能成为评估实时 SCBF、预测术后 SCI 的重要指标。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,兔子脊髓血管系统与人类相似,通过结扎腰动脉建立的 SCI 模型,模拟了临床中因阻断主动脉或节段性动脉导致的脊髓缺血情况。研究结果表明,SCBF 下降超过 50% 似乎是一个关键 “阈值”,低于这个阈值,SCI 发生风险显著增加。同时,MEP 监测在预测 SCI 方面具有潜在价值,有望在临床手术中作为评估 SCBF、预防术后 SCI 的有效手段。此外,研究还发现脊髓侧支血管网络在维持脊髓血供方面具有重要作用,轻度的 SCBF 下降可通过侧支血管网络代偿 。然而,该研究也存在一定局限性,如仅测量了脊髓后动脉周围的 SCBF、未对整个脊髓进行全面组织学观察、动物实验结果难以直接外推至人类、麻醉对 MEP 结果的潜在影响未完全排除等。
尽管存在不足,但这项研究依然为脊髓缺血的研究提供了重要依据,加深了人们对 SCI 发病机制的理解,为临床手术中预防 SCI 提供了新的思路和方向,对推动脊髓损伤相关领域的发展具有重要意义。
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