生長板在Staple矯正脊柱側凸中的作用及相關定量研究.pdf

1、生物力學是脊柱側凸疾病發(fā)生、發(fā)展的重要因素之一，不對稱負荷可以造成脊柱側凸進展的“惡性循環(huán)”。椎體的縱向生長和長骨類似，都是通過生長板的軟骨內骨化過程完成的?！癏ueter-Volkmann”定律認為增加生長板的壓力會抑制生長，而壓力減少或張力會促進生長。Staplle技術以此為理論依據，對側凸脊柱的凸側加壓以抑制其生長，以短節(jié)段的方式對脊柱生長進行調節(jié)。動物實驗和臨床研究表明Staple對于矯正脊柱側凸有一定的療效。但是側凸矯形中有關

2、Staple對椎體異常生長板的影響仍缺少定量分析，生長板改變程度同側凸矯形的相關性也有待于進一步研究。 目的：定量分析Staple對側凸脊柱椎體生長板生長率及其組織形態(tài)的影響，以及生長板改變程度同側凸矯形的相關性，旨在探討生長板在Staple矯正脊柱側凸中的作用，為臨床Staple技術治療脊柱側凸提供實驗依據。 方法：用單側椎弓根釘不對稱栓系的方法建立10只雌性幼年山羊側凸模型。建模8-10周后，山羊隨機分為對照組(n=

3、5)和Staple治療組(n=5)。兩組山羊均取出后路栓系，Staple治療組取出栓系后在最大彎曲椎體的凸側前路植入4-5枚記憶合金Staple。繼續(xù)觀察8-13周，定期復查X線平片，測量Cobb角。處死前第18天和第3天分別給予土霉素和鈣黃綠素以標記生長板的骨化前緣。完整獲取頂椎上生長板、頂椎上一個椎體的下生長板以及兩者之間的椎間盤，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)包埋，不脫鈣切片。熒光顯微鏡下測量兩熒光標記線之間的距離，分別計算椎體兩側

4、生長板的生長率，并根據生長率差異計算Staple對椎體的矯形度數．甲苯胺藍染色后測量生長板生長方向上增殖層高度、肥大層高度、肥大軟骨細胞高度增加量以及肥大軟骨細胞的最終高度。 結果：10只栓系山羊中有9只術后8-10周內進展為明顯的脊柱側凸．在后續(xù)8-13周治療期內，Staple治療組(n=5)Cobb角由術后即刻的34.8±12.4°矯正到最終的15.6±11.7°；對照組(n=4)術后Cobb角無明顯變化。Staple對頂椎

5、的日矯形度平均為0.017±0.006°，同主彎整體矯形度之間存在明顯的相關性(r=0.970，P=0.006)，頂椎矯形對整體矯形的貢獻度為13.18±3.04％．假設每個Staple的矯形度相等，所有Staple椎體對矯形的貢獻度為61.54±19.91％。Staple治療組中，凹側生長板平均生長率、肥大層高度、肥大軟骨細胞高度增加量以及肥大軟骨細胞最終高度均明顯大于Staple側，但增殖層兩側無差異。對照組中凹凸兩側所有測量值均無

6、統(tǒng)計學差異。綜合Staple組與對照組的數據，增殖層高度、肥大層高度、肥大軟骨細胞高度增加量、肥大軟骨細胞最終高度均與生長率明顯正相關(相關系數分別為0.626[P=0.009]，0.654[P=0.006]，0.880[P＜0.001]，0.848[P＜0.001])。增殖層高度及肥大軟骨細胞最終高度對生長率的多元回歸系數分別為0.023和0.247，回歸模型和系數均有統(tǒng)計學意義。 結論：1、Staple可以明顯改變脊柱側凸椎

7、體生長板兩側的生長率，使凹側生長率超過凸側，以達到有效矯形。由此推算的Staple對頂椎的日矯形度平均為0.017°，其對整體矯形的貢獻度為13.18％，所有Staple椎體的貢獻度可能至少是61.54％。2、Staple矯正脊柱側凸重要的細胞學機制可能是減小凸側肥大層高度以及肥大軟骨細胞的肥大程度，并逆轉凹凸側肥大層原有的差異。椎體生長板的生長率或許可以表示如下：R_growth=0.023*Prolif-Z_ht+0.247*H_f