馬 泉,劉瑞榮,孔祥玉
腰椎手術失敗綜合征(failed back surgery syndrome,FBSS)是指在行椎板切除術、腰椎間盤摘除術、神經根減壓術等腰椎手術后,患者腰部、臀部或下肢的疼痛或其它不適癥狀未得到明顯改善。硬膜外瘢痕組織增生和粘連形成是引發(fā)FBSS的重要原因[1]。有關預防術后硬膜外粘連的方法,國內外報道較多[2-5]。我們對新西蘭兔椎板切除術模型進行了相關的實驗研究,旨在探討持續(xù)沖洗療法對術后硬膜外粘連的預防效果。
圖1 對照組12周光鏡結果
圖2 幾丁糖組12周光鏡結果
圖3 沖洗組12周光鏡結果
成年健康新西蘭大白兔25只,雌雄不限,體重2.0~2.5 kg,由承德醫(yī)學院動物中心提供。幾丁糖膜由上海其勝生物材料技術研究所提供,透明質酸鈉由上海其勝生物制劑實業(yè)公司提供。
對25只成年新西蘭大白兔按體重大小進行編號和標記,1%戊巴比妥鈉注射液3 ml/kg兔耳緣靜脈麻醉。無菌條件下按統(tǒng)一標準對每只兔分別施行L1、L4、L7椎板切除,顯露硬脊膜囊,再隨機分成3組:對照組直接縫合;幾丁糖組以幾丁糖膜覆蓋椎板缺損處;沖洗組經椎旁肌下潛行置入進水管和出水管,并以縫線固定于腰背肌筋膜及皮膚上,仔細縫合各層,進水管直徑1 mm,出水管直徑3 mm,術后持續(xù)沖洗72 h,拔管前經進水管注入2%透明質酸鈉0.5 ml。術后每日肌注青霉素8萬單位,持續(xù)1周以預防感染。3只實驗動物死于截癱和感染,其余22只于術后12周處死,完整取下包括椎旁肌在內的腰椎。
對腰椎標本進行大體觀察,制成石蠟切片,Massion染色后行光鏡觀察。分別按Rydell評分標準[6]、改良Nussbaum組織評分標準進行評分[7]。
采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件對數據進行統(tǒng)計學處理,對樣本評分結果的組間比較運用秩和檢驗(Kruskal Wallis法),采用Wilcoxon兩樣本比較法進行兩兩比較,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
表1 硬膜外粘連Rydell評分結果
肉眼觀察硬膜外粘連情況:對照組硬膜外可見大量瘢痕組織填充,直達肌層,與硬膜及肌肉組織緊密粘連,難以剝離;幾丁糖組硬膜外有少量瘢痕增生,與硬膜粘連不明顯,可分離;沖洗組可見硬膜與肌肉之間為脂肪浸潤和少量瘢痕,與硬膜部分粘連,易于分離(圖1~3)。對三組的Rydell評分結果(表1)進行組間比較,H=39.812,Hc=46.421,P=0.001,三組間比較差異有統(tǒng)計學意義。利用Wilcoxon兩樣本比較法進行兩兩比較,沖洗組和幾丁糖組之間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.441);分別將此兩組與對照組進行比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P=0.001)。
對照組硬膜外可見大量平行排列的膠原纖維,少有脂肪組織,纖維細胞和成纖維細胞混雜,數量多,瘢痕和硬膜緊密粘連,難于區(qū)分;幾丁糖組硬膜外大量脂肪組織浸潤,膠原組織增生明顯減少,瘢痕組織結構疏松,纖維細胞和成纖維細胞少,瘢痕組織和硬膜間可見明顯間隙;沖洗組硬膜外膠原組織少,大量脂肪組織將肌肉組織與硬膜隔離,硬膜受壓不明顯。對三組的改良Nussbaum組織評分結果(表2)進行組間比較,H=22.787,Hc=29.662,P=0.001,三組間比較差異有統(tǒng)計學意義。利用Wilcoxon兩樣本比較法進行兩兩比較,沖洗組和幾丁糖組之間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.591);分別將此兩組與對照組進行比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P=0.001)。
表2 硬膜外粘連改良Nussbaum組織學評分結果
硬膜外瘢痕的形成是機體對手術創(chuàng)傷的正常生理修復過程,其中起主要修復作用的成纖維細胞在炎癥介質、生長因子的趨化刺激下,活化、增殖后合成膠原并產生膠原纖維,隨著膠原纖維的增多與成熟,殘存的成纖維細胞轉化為靜止的纖維細胞,肉芽組織逐漸轉化為瘢痕組織[8,9],在椎管內形成“椎板切除膜”[10,11],造成醫(yī)源性椎管狹窄,并與硬脊膜、神經根粘連導致神經失營養(yǎng)與傳導障礙。研究發(fā)現,硬膜外瘢痕的形成是術后癥狀無改善及手術失敗的重要原因[5],瘢痕形成的高峰期一般在術后6~8周[12],12周時已基本穩(wěn)定,因此本實驗選擇12周作為觀察時機,可以較為準確地判斷預防粘連的效果。
術中輕柔操作、減少手術創(chuàng)傷、徹底止血以及術后系統(tǒng)應用非甾體類抗炎鎮(zhèn)痛藥物等措施是目前公認的預防硬膜外瘢痕粘連的有效手段[13];另一常見方法就是在硬膜外隙放置特定的材料或藥物,如:自體骨塊、骨水泥、明膠海綿、硅膠膜、骨蠟、高分子纖維素、透明質酸鈉、幾丁糖、ADCON-L等[14]。研究證實,幾丁糖、高分子纖維素、透明質酸鈉和ADCON-L組織相容性好,并發(fā)癥少,預防效果理想[8,10,11]。幾丁糖是一種天然高分子化合物,具有無毒、無刺激性、無免疫抗原性等特點,在體內可被降解吸收,在臨床上有助于促進組織生理修復,抑制瘢痕組織形成,起到止血和屏障作用,因而能夠有效預防椎板切除術后的硬膜外粘連,但應用后有出現異物反應的可能。
通過臨床實踐我們發(fā)現,施行腰椎手術后予以持續(xù)3 d的灌洗可有效預防硬膜外瘢痕粘連,減少FBSS的發(fā)生。我們認為其原因主要包括以下幾個方面:(1)持續(xù)灌洗使積血不易在裸露的神經根和硬膜囊周圍存留;(2)可將大部分局部炎癥介質、組織崩解產物及炎癥細胞等帶出體外,進而減輕局部炎癥反應;(3)為脂肪組織浸潤提供了時間和空間;(4)透明質酸鈉起到了良好的隔離和潤滑作用。本組實驗的結果顯示,持續(xù)沖洗和局部應用透明質酸鈉聯(lián)合應用能夠抑制纖維細胞和成纖維細胞的活化和增殖,減少膠原組織的合成和增生,進而阻止瘢痕形成;評分結果的比較研究亦證實該方法對硬膜外粘連預防作用顯著,可作為腰椎手術防止硬膜外粘連的有效手段。
1 Carvalho V,Domingues L,Gama M.The inhibitory effect of an RGD-human chitin-binding domain fusion protein on the adhesion of fibroblasts to reacetylated chitosan films[J].Mol Biotechnol,2008,40(3):269-279.
2 Tatsui CE,Martinez G,Li X,et a1.Evaluation of DuraGen in preventing peridural fibrosis in rabbits[J].J Neurosurg Spine,2006,4(1):5l-59.
3 Erol FS,Kavakli A,Ilhan N,et al.Effects of melatonin and octreotide on periduralfibrosis in an animalmodelof laminectomy[J].Turk Neurosurg,2010,20(1):50-56.
4 Sandoval MA,Hernandez-Vaquero D.Preventing peridural fibrosis with nonsteroidal anti-inflammatory drugs[J].Eur Spine J,2008,17(3):451-455.
5 常彥海,劉時璋,徐洪海,等.預防腰椎管術后硬膜外纖維瘢痕粘連的實驗研究與臨床觀察[J].頸腰痛雜志,2008,29(2):120-123.
6 Rydell NW,Balazs EA.Effects of intra-articular injection of hyaluronic acid on the clinical symptoms of osteoarhritics and on granulation tissue formation[J].Clin Orthop Relat Res,1971,80:25-32.
7 Nussbaum CE,McDonald JV,Baggs RB.Use of Vicryl(polyglacting 910)mesh to limit epidural scar formation after laminectomy[J].Neurosurgery,1990,26(4):649-654.
8 龐祖才,許漢權,謝偉堅,等.預防椎板切除術后硬膜外粘連的實驗研究[J].中國修復重建外科雜志,2006,20(12):1176-1179.
9 劉雙利,侯春林,魏長征,等.新型殼聚糖衍生物預防椎板切除術后硬膜外粘連的實驗研究[J].中國脊柱脊髓雜志,2009,19(10):769-773.
10 王立新,曹曉建,張寧.預防椎板切除術后硬膜外粘連的研究進展[J].醫(yī)學綜述,2005,11(1):72-73.
11 王宸,錢衛(wèi)慶,陳昌紅.透明質酸鈉復合纖維蛋白凝膠預防硬膜外粘連的實驗研究[J].現代醫(yī)學,2007,35(2):101-104.
12 張輝,盛志堅,侯春林.幾丁糖薄膜對肌腱粘連及愈合影響的實驗研究[J].中國修復重建外科雜志,1999,13(6):382-385.
13 葛寶豐,胥少汀,許印坎,等.實用骨科學[M].2版.北京:人民軍醫(yī)出版社,2002,1527.
14 Attia J,Legendre F,Nguyen QT,et al.Evaluation of adhesion,proliferation,and functional differentiation of dermal fibroblasts on glycosaminoglycan-coated polysulfone membranes[J].Tissue Eng Part A,2008,14(10):1687-1697.