生長板在Staple矯正脊柱側(cè)凸中的作用及相關(guān)定量研究.pdf

1、生物力學(xué)是脊柱側(cè)凸疾病發(fā)生、發(fā)展的重要因素之一，不對稱負(fù)荷可以造成脊柱側(cè)凸進(jìn)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(nèi)骨化過程完成的?！癏ueter-Volkmann”定律認(rèn)為增加生長板的壓力會(huì)抑制生長，而壓力減少或張力會(huì)促進(jìn)生長。Staplle技術(shù)以此為理論依據(jù)，對側(cè)凸脊柱的凸側(cè)加壓以抑制其生長，以短節(jié)段的方式對脊柱生長進(jìn)行調(diào)節(jié)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明Staple對于矯正脊柱側(cè)凸有一定的療效。但是側(cè)凸矯形中有關(guān)

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(cè)凸矯形的相關(guān)性也有待于進(jìn)一步研究。 目的：定量分析Staple對側(cè)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(cè)凸矯形的相關(guān)性，旨在探討生長板在Staple矯正脊柱側(cè)凸中的作用，為臨床Staple技術(shù)治療脊柱側(cè)凸提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 方法：用單側(cè)椎弓根釘不對稱栓系的方法建立10只雌性幼年山羊側(cè)凸模型。建模8-10周后，山羊隨機(jī)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(cè)前路植入4-5枚記憶合金Staple。繼續(xù)觀察8-13周，定期復(fù)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(biāo)記生長板的骨化前緣。完整獲取頂椎上生長板、頂椎上一個(gè)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(biāo)記線之間的距離，分別計(jì)算椎體兩側(cè)

4、生長板的生長率，并根據(jù)生長率差異計(jì)算Staple對椎體的矯形度數(shù)．甲苯胺藍(lán)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(xì)胞高度增加量以及肥大軟骨細(xì)胞的最終高度。 結(jié)果：10只栓系山羊中有9只術(shù)后8-10周內(nèi)進(jìn)展為明顯的脊柱側(cè)凸．在后續(xù)8-13周治療期內(nèi)，Staple治療組(n=5)Cobb角由術(shù)后即刻的34.8±12.4°矯正到最終的15.6±11.7°；對照組(n=4)術(shù)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(guān)性(r=0.970，P=0.006)，頂椎矯形對整體矯形的貢獻(xiàn)度為13.18±3.04％．假設(shè)每個(gè)Staple的矯形度相等，所有Staple椎體對矯形的貢獻(xiàn)度為61.54±19.91％。Staple治療組中，凹側(cè)生長板平均生長率、肥大層高度、肥大軟骨細(xì)胞高度增加量以及肥大軟骨細(xì)胞最終高度均明顯大于Staple側(cè)，但增殖層兩側(cè)無差異。對照組中凹凸兩側(cè)所有測量值均無

6、統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。綜合Staple組與對照組的數(shù)據(jù)，增殖層高度、肥大層高度、肥大軟骨細(xì)胞高度增加量、肥大軟骨細(xì)胞最終高度均與生長率明顯正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)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(xì)胞最終高度對生長率的多元回歸系數(shù)分別為0.023和0.247，回歸模型和系數(shù)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 結(jié)論：1、Staple可以明顯改變脊柱側(cè)凸椎

7、體生長板兩側(cè)的生長率，使凹側(cè)生長率超過凸側(cè)，以達(dá)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(xiàn)度為13.18％，所有Staple椎體的貢獻(xiàn)度可能至少是61.54％。2、Staple矯正脊柱側(cè)凸重要的細(xì)胞學(xué)機(jī)制可能是減小凸側(cè)肥大層高度以及肥大軟骨細(xì)胞的肥大程度，并逆轉(zhuǎn)凹凸側(cè)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