C57BL-6J雙足直立小鼠脊柱側(cè)凸模型中探究褪黑素對(duì)骨代謝異常作用機(jī)制及脊柱畸形相關(guān)影像學(xué)研究.pdf

1、第一章（第一節(jié)）C57BL/6J雙足直立小鼠脊柱側(cè)凸模型中探究褪黑素對(duì)異常骨密度及骨質(zhì)量作用機(jī)制
　　目的:為了闡明褪黑素(melatonin，MLT)對(duì)青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸(Adolescentidiopathic scoliosis，AIS)異常骨密度和骨質(zhì)量的作用機(jī)制，我們建立C57BL/6j脊柱側(cè)凸小鼠模型研究脊柱側(cè)凸影像學(xué)和組織學(xué)改變。
　　方法:總共80只老鼠被隨機(jī)分為四組:20只四足老鼠作為對(duì)照組(quadru

2、pedalmice，QP);20只雙足直立鼠(bipedal mice，BP);其余20只四足鼠(QP+ MLT)和20只雙足直立鼠(BP+ MLT)每日22:00腹腔內(nèi)注射褪黑素(8mg/kg，10％乙醇/生理鹽水)。通過(guò)全麻下切除3周齡大的C57BL/6j小鼠前足和尾巴建立雙足直立鼠模型，而四足老鼠無(wú)法站立行走。每4周所有實(shí)驗(yàn)小鼠都將行X-線和微計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(micro-computed tomography，micro-CT

3、)來(lái)檢測(cè)脊柱側(cè)彎的發(fā)生率及骨密度和骨質(zhì)量的三維微結(jié)構(gòu)。納入研究的參數(shù)包括:體積骨密度(volumetric bone mineral density，vBMD)，骨體積分?jǐn)?shù)(bone volume fraction，BV/TV)，骨小梁數(shù)目(trabecular number，Tb.N)，骨小梁厚度(trabecular thickness，Tb.Th)以及骨小梁分離度(trabecular separation，Tb.Sp)。在處死小

4、鼠前于午夜(00:00)收集血標(biāo)本，并通過(guò)放射免疫測(cè)定法測(cè)量小鼠體內(nèi)褪黑素濃度。處死小鼠后取腰椎組織樣本(L5)，縱向切片后通過(guò)蘇木精-伊紅染色及酸性磷酸酶染色分別評(píng)估破骨細(xì)胞數(shù)目。
　　結(jié)果:BP組及QP組小鼠脊柱側(cè)凸發(fā)生率分別為16/20及6/20。相反，BP+MLT組只有4只小鼠發(fā)展為脊柱側(cè)凸，QP+MLT組也僅有1只小鼠發(fā)生脊柱側(cè)凸。在BP組和QP組中，褪黑素濃度分別為6.4±4.7pg/ml和4.9±3.1pg/ml。而

5、在BP+MLT和QP+MLT組，褪黑素濃度分別為193.6±78.4pg/ml和219.2±65.9pg/ml。micro-CT數(shù)據(jù)表明，BP+ MLT組小鼠椎體BMD值明顯高于BP組(P＜0.001)。BP+MLT組中BV/TV值，Tb.Th值和Conn.Dn值明顯高于BP組(P＜0.001)，而Tb.Sp值明顯低于BP組(P＜0.001)。BP+ MLT組中破骨細(xì)胞數(shù)目明顯低于BP組和Qp組(P＜0.001)。
　　結(jié)論:我們

6、的結(jié)果表明小鼠直立是側(cè)凸進(jìn)展的關(guān)鍵因素之一。雙足直立鼠體內(nèi)褪黑素的缺乏在脊柱側(cè)凸進(jìn)展及異常骨密度和骨質(zhì)量中扮演重要角色，維持褪黑素的正常濃度可以抑制脊柱側(cè)凸進(jìn)展，提高骨密度和骨質(zhì)量。、
　　第一章（第二節(jié)）椎間盤楔形變對(duì)青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸主胸彎柔韌性有貢獻(xiàn)嗎？
　　目的:A1S中對(duì)側(cè)彎柔韌性的評(píng)估很重要，可用于判斷結(jié)構(gòu)彎，確定融合節(jié)段，選擇手術(shù)方式及預(yù)測(cè)手術(shù)療效。然而，椎間盤楔形變大小是否可以預(yù)測(cè)脊柱柔韌性還不清楚，本研究

7、旨在胸彎型AIS患者中探究椎間盤楔形變對(duì)胸彎柔韌性的影響，同時(shí)通過(guò)比較胸彎站立位和Bending位X線片評(píng)估各個(gè)節(jié)段椎間盤柔韌性。
　　方法:本研究共納入了126例胸彎型AIS患者。胸彎柔韌性(thoracic curveflexibility index，TCFI)通過(guò)以下公式計(jì)算:TCFI(％)=（立位Cobb角-Bending位Cobb角）*100/立位Cobb角?；谛貜澣犴g性TCFI將患者分為兩組。共62例TCFI＜50

8、％患者分入A組（僵硬組）;共64例TCFI＞50％患者分入B組（柔韌組）。兩組患者間比較以下參數(shù):年齡，側(cè)彎角度，椎間盤楔變角，椎間盤楔形變比例。在側(cè)彎近端與遠(yuǎn)端之間比較節(jié)段椎間盤柔韌性(segmental flcxibilityindices，SFI)[（立位椎間盤楔變角-bending位椎間盤楔變角）/立位椎間盤楔變角]。脊柱柔韌性和各參數(shù)之間的關(guān)系通過(guò)Pearson關(guān)聯(lián)分析評(píng)估。采用Logistic回歸分析評(píng)估TCFI的獨(dú)立影響因

9、素。
　　結(jié)果:A組與B組患者之間年齡，Cobb角大小之間存在顯著差異（年齡:16.42±2.45 vs.13.98±1.96，P＜0.05; Cobb角:59.42°±10.19° vs.50.09°±5.95°，P＜0.05)。B組中的椎間盤楔變角和楔形變所占比例較A組顯著增高(26.96°±5.67°vs.17.13°±8.23°，P＜0.01和53.86％±9.45 vs.28.83％±10.16，P＜0.01)。通過(guò)Pe

10、arson關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)椎間盤楔形變比例與TCFI之問(wèn)存在顯著相關(guān)性(r=0.716，P＜0.001)。多元回歸分析發(fā)現(xiàn)椎間盤楔形變比例是TCFI的獨(dú)立影響因素(β=0.676，P＜0.001)。椎間盤楔變角在側(cè)彎范圍內(nèi)各個(gè)節(jié)段呈正態(tài)分布，由頂椎區(qū)向頭尾端遞減。頂椎-1節(jié)段和頂椎+1節(jié)段椎間盤楔變角分別為7.32°和7.19°。我們發(fā)現(xiàn)頂椎區(qū)域較兩側(cè)遠(yuǎn)端椎間盤柔韌性顯著降低（41％(-1)，43％(+1),58％(-2)和80％(+2)

11、vs.98％(-3),134％(+3),159％(-4)和279％(+4),p＜0.01)
　　結(jié)論:胸彎型AIS患者椎間盤楔形變比例和Cobb角大小與TCFI之間存在顯著關(guān)聯(lián)。頂椎區(qū)的椎問(wèn)盤柔韌性較兩側(cè)遠(yuǎn)端椎間盤柔韌性差。這些發(fā)現(xiàn)為預(yù)測(cè)脊柱側(cè)彎進(jìn)展以及制定手術(shù)方案提供必要信息。
　　第一章（第三節(jié)）Lenke5C型特發(fā)性脊柱側(cè)凸前路與后路矯形術(shù)后臨床美學(xué)比較
　　目的:外觀美學(xué)改善是AIS患者手術(shù)時(shí)重要考慮因素。前路

12、手術(shù)和后路手術(shù)是治療Lenke5C型AIS患者的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式。兩種手術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是至今仍沒(méi)有關(guān)于兩種術(shù)式美學(xué)的比較。因此本研究旨在比較Lenke5C型患者行前路手術(shù)與后路手術(shù)之間的美學(xué)和影像學(xué)差異。
　　方法:從2006年至2010年，在本科室行手術(shù)治療的60名女性Lenke5CAIS患者納入本項(xiàng)研究。30例患者行前路手術(shù)治療（A組），30例患者行后路手術(shù)治療（B組）。平均隨訪時(shí)間為26.34個(gè)月（范圍，23-44個(gè)月）。所有患者

13、術(shù)前、術(shù)后均攝立位全脊柱正側(cè)位X線片及外觀照片。X線片上測(cè)量Cobb角，主彎頂椎偏移（apical vertebral translation，AVT）及項(xiàng)椎旋轉(zhuǎn)(apical vertebral rotation，AVR)。同時(shí)在照片上測(cè)量腰線高度指數(shù)(waistline height index，WLHI)、腰線深度指數(shù)(waistline depth index，WLDI)、腰線面積指數(shù)(waistline area index，

14、WLAI)、腰部面積指數(shù)(waist area index，WAI)、剃刀背指數(shù)(hump index，HI)5項(xiàng)美學(xué)指標(biāo)。通過(guò)這5項(xiàng)美學(xué)指標(biāo)計(jì)算綜合美學(xué)指標(biāo)(composite cosmeticindex，CCI)。比較術(shù)前和末次隨訪時(shí)兩組間美學(xué)和影像學(xué)參數(shù)差別。
　　結(jié)果:術(shù)前A組和B組之間年齡，Cobb角，主彎節(jié)段，AVT，AVR影像學(xué)指標(biāo)未見(jiàn)顯著差異;術(shù)前兩組之間CCI美學(xué)指標(biāo)之間亦未見(jiàn)顯著差異。末次隨訪時(shí)，A組CCI，C

15、obb角，和AVT的改善情況較B組未見(jiàn)顯著差異(P＞0.05)，AVR改善情況優(yōu)于B組(P＜0.05)。且兩組間融合節(jié)段相似(P＞0.05)。兩組術(shù)后末次隨訪未見(jiàn)顯著并發(fā)癥，但A組中患者手術(shù)時(shí)問(wèn)較B組顯著延長(zhǎng)(P＜0.05)。
　　結(jié)論:Lenke5C型AIS患者前路與后路手術(shù)美學(xué)改善及主彎矯正率未見(jiàn)顯著差異。由于后路手術(shù)時(shí)間更短，更容易操作，我們臨床更偏向于選擇后路手術(shù)。
　　第二章（第一節(jié)）椎體楔形變和椎間盤楔形變對(duì)強(qiáng)直

16、性脊柱炎胸腰椎后凸畸形貢獻(xiàn)比較
　　目的:強(qiáng)直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis，AS)胸腰椎后凸畸形患者脊柱同時(shí)存在椎體楔形變和椎間盤楔形變。然而，椎體楔形變和椎間盤楔形變對(duì)胸腰椎后凸畸形的相互貢獻(xiàn)情況并不清楚。本研究將在強(qiáng)直性脊柱炎患者中比較椎體楔形變和椎間盤楔形變對(duì)胸腰椎后凸畸形的不同貢獻(xiàn)情況，并分析頂椎椎體楔形變和胸腰椎后凸畸形間的相互關(guān)系。
　　方法:從2009年10月至2013年10月，共59

17、例伴有胸腰椎后凸畸形的AS患者納入本次研究，平均年齡為38.1歲。以后凸畸形角度(Global Kyphosis，GK)為標(biāo)準(zhǔn)將納入患者分為兩組:GK＜70°分入A組，GK＞≥70°分入B組。A組共26人，B組共33人。每位患者的GK角都由椎體楔形變和椎間盤楔形變組成。構(gòu)成胸腰椎后凸畸形的每一個(gè)椎體楔變角和椎間盤楔變角都將被測(cè)量，隨即計(jì)算椎體楔變角和椎間盤楔變角分別所占胸腰椎后凸畸形的相關(guān)比例。頂椎楔變角和GK角之間的關(guān)系將采用Pear

18、son相關(guān)性分析。本研究中患者疾病進(jìn)展病程和性別情況同樣納入統(tǒng)計(jì)分析。
　　結(jié)果:組A和組B兩組患者中平均病程值存在顯著差異(p＜0.01)。在A組中，椎間盤楔變角和椎間盤楔變角百分比顯著高于椎體楔變角及椎體楔變角百分比（34.8°±2.5°vs26.7°±2.7°，P＜0.01及56.6％ vs43.4％，P＜0.01）;而B組中，椎間盤楔變角和椎間盤楔變角百分比顯著低于椎體楔變角及椎體楔變角百分比（37.6°±7.0°vs50

19、.1°±5.1°，P＜0.01及42.7％ vs57.3％，P＜0.01）。B組中的椎體楔變角顯著高于組A（50.1°±5.1° vs26.7°±2.7°，P＜0.01）。另外，相關(guān)性分析顯示，頂椎椎體楔形變和GK角之間存在顯著關(guān)聯(lián)性(R=0.850，P=0.001)
　　結(jié)論:AS患者胸腰椎后凸畸形中存在不同的椎體楔形變和椎問(wèn)盤楔形變。當(dāng)GK＜70°時(shí)，椎間盤楔變角對(duì)后凸畸形貢獻(xiàn)比椎體楔變角貢獻(xiàn)人;而當(dāng)GK≥70°時(shí)，椎體楔變角

20、對(duì)后凸畸形貢獻(xiàn)比椎間盤楔變角貢獻(xiàn)大，表明在不同嚴(yán)重程度胸腰椎后凸畸形的AS患者中存在不同生物力學(xué)機(jī)制。
　　第二章（第二節(jié)）強(qiáng)直性脊柱炎胸腰椎后凸畸形患者PSO術(shù)后主動(dòng)脈長(zhǎng)度有變化嗎？
　　目的:探討AS胸腰椎后凸畸形患者行閉合性截骨(Closing Wedge Osteotomy，CWO)手術(shù)治療后主動(dòng)脈長(zhǎng)度的變化情況及臨床意義。
　　方法:回顧性分析2013年6月至2015年7月在我院行CWO矯形內(nèi)固定術(shù)的24例A

21、S胸腰椎后凸畸形患者。男22例，女2例;年齡38.1歲（范圍，23-54歲）。所有AS患者均行單階段CWO手術(shù)。且所有患者手術(shù)前及術(shù)后2周均攝全脊柱磁共振(Magnetic Resonance Imaging，MRI)及站立位全脊柱正、側(cè)位X線片。統(tǒng)計(jì)測(cè)量所有患者術(shù)前、術(shù)后全脊柱MRI的主動(dòng)脈長(zhǎng)度(aoritc length，AL，上端固定椎體上緣至L4椎體下緣的距離)及直徑(aortic diameter，AD，截骨椎體水平);全脊柱

22、X線片的胸椎后凸(thoracic kyphosis，TK)、腰椎前凸(lumbar lordosis，LL)、GK角、局部后凸角(local kyphosis，LK)、內(nèi)固定節(jié)段角度(angle of the fusion levels，AFL)及截骨椎體前緣高度(anterior height ofthe osteotomized vertebra，AHOV)。
　　結(jié)果:CWO術(shù)后主動(dòng)脈長(zhǎng)度平均延長(zhǎng)2.0cm，另外截骨節(jié)段平

23、面主動(dòng)脈直徑從2.0±0.2 cm降至1.6±0.3 cm(P＜0.01)。身高、GK、LL、LK、和AFL值都有顯著變化(P＜0.01)，但AHOV未見(jiàn)明顯變化(P＞0.05)。另外，關(guān)聯(lián)性分析發(fā)現(xiàn)主動(dòng)脈長(zhǎng)度的變化和GK（r=0.626，P=0.021），LL(r=0.581，P=0.015)，LK(r=0.715，P=0.001)，AFL（r=0.657，P=0.001），和身高(r=0.613，P=0.001)存在顯著線性相關(guān)。<