CT引导下经皮纤维环穿刺建立兔腰椎间盘退变模型

目的:在CT引导下经皮纤维环穿刺建立兔腰椎间盘退变模型,并通过影像学和病理学验证其退变过程及效果。方法:3月龄新西兰大白兔18只,体重2.7～3.3kg,雌雄不限,术前均行X线及MRI检查。每只兔在螺旋CT引导下,用18G穿刺针经侧方皮下穿刺兔L5/6椎间盘(穿刺组),确认刺入椎间盘纤维环深度约为5mm,并对L4/5椎间盘进行假性穿刺(穿刺达椎间盘边缘,但不刺入纤维环内;假穿刺组),L3/4椎间盘作为对照椎间盘(对照组)。术后4周、8周、12周随机选取6只兔行X线片及MRI检查,观察各组椎间隙高度、邻近骨质改变及椎间盘信号改变,以"术后椎间隙高度/术前椎间隙高度×100"计算椎间盘高度相对值(DHRV),并进行椎间盘改良Thompson分级法分级;X线片及MRI检查结束24h内处死动物,选取对照、假穿刺和穿刺组椎间盘进行组织形态学及免疫组织化学分析。结果:对照组及假穿刺组术后4、8、12周,X线片示椎间隙高度无降低,无终板骨质硬化与骨赘形成;MRI T2加权成像图像示各椎间盘均呈高信号;组织学检查见髓核细胞数量较多,分布均匀,纤维环排列呈同心圆层状;免疫组化分析髓核呈Ⅰ型胶原染色强阳性,Ⅱ型胶原染色阴性,在各时间点表现无明显差别。穿刺组椎间盘在术后4周X线片即可见椎间隙高度轻度降低(DHRV=70.78±4.55),MRI示椎间盘信号强度轻度下降,组织学上见纤维环结构紊乱、髓核细胞轻度减少;术后8周椎间隙高度明显降低(DHRV=50.63±4.04),开始出现终板骨质硬化,MRI示椎间盘信号强度明显下降,组织学上髓核被胶原组织分裂为含较多椭圆形细胞的细胞岛,出现纤维软骨细胞,纤维环层状结构变形、部分断裂;术后12周椎间隙高度继续下降(DHRV=44.78±2.61),骨赘形成、终板骨质硬化明显,MRI示椎间盘信号强度继续减弱,组织学上见髓核被纤维软骨组织所代替,纤维环层状组织碎裂、解体;免疫组织化学分析示术后4、8、12周髓核Ⅰ型胶原染色逐渐增强,Ⅱ型胶原染色逐渐减弱。各时间点对照组椎间盘的DHRV及改良Thompson分级与假穿刺组比较均无统计学差异(P>0.05);穿刺组在术后不同时间点的DHRV降低、改良Thompson分级增高与对照组及假穿刺组比较均有统计学差异(P<0.05);随着穿刺时间的延长,穿刺组DHRV呈进行性降低趋势,改良Thompson分级进行性升高,两者在术后4、8、12周间均有统计学差异(P<0.05)。结论:CT引导下经皮纤维环穿刺法诱导兔椎间盘退变模型构建成功,操作方法简单、创伤小,经影像学及病理学证实其退变过程为渐进性。