选择性脊神经后根切除术椎板切除后硬膜外防粘连的实验研究
作者：王秋根 项耀钧 侯春林 吴岳嵩 杨锡铭 顾雄华 徐卫东 康一凡
单位：200433 上海，第二军医大学附属长海医院骨科(王秋根、项耀钧、吴岳嵩、杨锡铭、顾雄华、徐卫东、康一凡)；第二军医大学附属长征医院骨科(侯春林)
关键词：椎板切除术；硬膜；粘连；预防
中华外科杂志/980621 【摘要】 目的 观察选择性脊神经后根切除术(SPR)椎板切除后硬膜外几种防瘢痕粘连物质的作用并探讨其机制。方法 用48只SD大鼠制作硬膜外周围粘连模型，在损伤的硬膜表面分别涂布透明质酸钠、自体游离脂肪、几丁糖、生理盐水，分别于4、8、12周观察瘢痕形成情况并测定胶原纤维含量。结果 生理盐水组大鼠硬膜外瘢痕自第4周开始形成,于第8周达高峰,12周时开始软化、收缩；透明质酸钠与几丁糖预防瘢痕形成均有明显效果，其中几丁糖明显优于透明质酸钠；组织相容性以自体游离脂肪最好，其次是几丁糖、透明质酸钠。结论 几丁糖对硬膜外周围瘢痕形成、粘连有明显预防作用。
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The effect of chitosan in prevention of fibrous scar tissue formation after laminectomy Wang Qiugen,Xiang Yaojun,Hou Chunlin,et al.Department of Orthopaedics,Changhai Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200433.
【Abstract】 Objective To study the effect of chitosan in the prevention of fibrous scar formation in the epidural space after laminectomy. Method Fourty-eight SD rats were used as the animal model. Laminectomy was performed in lumber 1,and the exposed dura was covered with hyaluronate(group A),free fat(group B),chitosan(group C),and saline solution(group D)respectively. At 4,8 and 12 weeks postoperation, scar formation was observed. Result The results revealed that scar formed in the group D at the fourth week reached a peak at the eighth week and began to soften and constrict at the twelfth week. Sodium hyaluronate and chitosan had a significant efficacy in the prevention of scar formation, but the effect of chitsan was superior to that of sodium hyaluronate. Conclusion The findings of this study indicate that chitosan has a preventive effect on scar tissue formation.
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【Key words】 Laminectomy Dura mater Adhesions Prevention
选择性脊神经后根切除术(SPR)在椎板处理上有许多改进[1～3]。为了探讨在临床应用上可行且效果良好的防粘连物质，我们进行了实验研究，现报告如下。
材料与方法
一、动物与分组
成年健康的SD大白鼠48只,雌雄不拘,体重250±20 g。按所用防粘连物质的不同随机分为4组：A组(n=12，透明质酸钠)，B组(n=12,游离脂肪)，C组(n=12,几丁糖),D组为对照组(n=12,生理盐水)。每组再分为术后4、8、12周3个时间组，每组4只。
二、实验方法
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将大鼠用0.25%硫贲妥钠腹腔注射麻醉，以俯卧位固定，取脊柱正中切口,暴露L1～2椎板、硬膜及硬膜外脂肪层。钳夹硬膜5处,使硬膜受损，但不漏脑脊液。A组在受损硬膜处涂布透明质酸钠0.5 ml,B组涂布自体游离脂肪，C组涂布1%几丁糖0.5 ml,D组涂布生理盐水0.5 ml。术后不用任何药物, 所有大白鼠麻醉、术前、术后喂养、室温及管理条件完全一致。
三、观察项目
1.大体观察：肉眼观察瘢痕与硬脊膜的关系及周围瘢痕生成情况。
2.组织学观察：切取硬膜标本2 mm×2 mm×0.3 mm，置于中性甲醛中固定20小时，石蜡包埋，切片，先行HE染色,作普通检查,再做胶原纤维染色，进行组织学观察。
3.生化检查：用自制直径2 mm、长10 mm的空心穿刺针，取直径为2 mm的硬膜及硬膜外瘢痕组织块，按文献[4]的原理和方法推算瘢痕含量。
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四、统计学处理
数据以±s表示，t检验。
结 果
一、肉眼观察
A组在4周时硬膜外瘢痕轻度增生,但尚能分离，8周时瘢痕增生明显,硬膜外无间隙，12周时与8周时相比无明显变化；B组4周时，移植的脂肪已无法辨认,有液化组织，瘢痕比A组明显, 8周时瘢痕增生明显,与硬膜无法分开，瘢痕较A组明显增多增厚，12周时瘢痕老化；C组肉眼观察同A组差别不大,8周和12周瘢痕对硬膜压痕较A组略轻；D组纤维瘢痕组织增生较前三组均严重,粘连压迫明显,瘢痕组织主要位于椎管后方,对硬膜有明显压迫。
二、组织学观察
A组8周时,硬膜后方有瘢痕组织增生,间质中炎性细胞增多,有轻微的异物反应。瘢痕和硬膜之间有间隙，粘连轻,成纤维细胞少,体积小,成熟晚。B组8周时,移植的脂肪被纤维组织取代,周围成纤维细胞多,成熟早,纤维组织与硬膜间无明显的间隙，粘连较明显,有少量炎性细胞。C组在硬膜的后方有少量的瘢痕组织增生,并有少量炎性细胞，异物反应较轻,硬膜与瘢痕之间有空隙,粘连甚轻,纤维细胞少量增生,体积小,成熟晚。D组8周时,可见大量的瘢痕组织增生,炎性细胞增生,硬膜与瘢痕之间完全粘连,无间隙, 有玻璃样变,而且瘢痕厚度均较上述三组明显。成纤维细胞增多,体积大,成熟早。
, 百拇医药
三、生化检查
硬膜受损后 4、8、12周组硬膜外胶原纤维含量测定结果见附表。
结果显示：第4周，D组硬膜外胶原纤维含量明
附表 各组大鼠硬膜受损后不同时间硬膜外胶原
纤维含量(
±s,ωB
mg-1g-1) 组 别
4周
8周
, 百拇医药
12周
A
14.18±1.35
21.08±2.05
20.17±2.74
B
12.99±1.22
25.20±1.34
23.69±0.93
C
12.25±1.93
17.67±1.17△
, 百拇医药
17.54±1.04▲
D
18.61±1.68
26.08±2.16
23.51±2.35
注：每组4只；与A、B、C组比较 P<0.01；△与A、B、D组相比 P<0.01;▲与B、D组相比 P<0.01 显高于A、B、C组(P<0.01)，表明透明质酸钠、游离脂肪、几丁糖在早期对瘢痕形成均有明显抑制作用。第8、12周，C组硬膜外胶原纤维含量明显低于A、B、D组(P<0.01)，表明几丁糖抑制瘢痕形成作用明显优于透明质酸钠和游离脂肪。第8周时各组硬膜外胶原纤维含量最高，之后开始下降。
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讨 论
一、鼠类瘢痕形成的特点及防粘连物质比较
从各不同时间组瘢痕形成情况的肉眼观察、组织学检查及生化检查中可以发现受损部位自第4周起硬膜外瘢痕开始形成，D组最明显。由于瘢痕形成时间尚短，故A、B、C三组之间无明显差异。在第8周左右，瘢痕形成达高峰，从附表中发现，除B、D两组相差不显著外，其余各组之间硬膜外胶原纤维含量，均有明显差异。说明A、C两组在硬膜外防粘连中有作用，而B、D两组在防止硬膜外瘢痕形成中作用不显著。游离脂肪缺乏血供而发生液化，因而对防止瘢痕形成作用不大，然而它的炎性细胞却不多，可能系自体脂肪组织相容性好之故。而透明质酸钠和几丁糖均为半流体物质，能在硬膜外形成一层立体的防护层，因而可防止瘢痕形成。然而其炎性细胞却比自体脂肪多，可能为异物反应所致，而且透明质酸钠更明显一些。提示若应用带血供的自体脂肪覆盖，可能会达到更好的效果。
二、几丁糖防止粘连的机制
, 百拇医药
本实验结果显示，几丁糖能有效地抑制瘢痕形成，其效果与透明质酸钠相比有显著差异，且比透明质酸钠具有更好的组织相容性。这可能是因为几丁糖是一种天然高分子化合物，具有无毒、无刺激性、无免疫抗原性等特点，而且在体内可被降解吸收。既往的研究已经证实：几丁糖可促进组织生理修复，抑制瘢痕组织形成，能有效地起到止血作用，而且具有生物屏障作用[5，6]。近年来，我们将几丁糖用于临床，未发生过敏等抗原反应，在防止硬膜外瘢痕形成方面起到重要的作用。我们在行SPR手术时发现有较多的儿童硬膜外脂肪层较成人多,根据这个特点,在手术时,先将硬膜外脂肪分开,用脑棉保护于两侧,待神经手术结束,硬膜缝合后,再把硬膜外脂肪复原，用5-0线缝合脂肪层,以覆盖硬膜。再用几丁糖涂布,起到良好的屏障作用。
参 考 文 献
1张丙磊,王道谦,崔秀珍,等.防止椎板切除术后硬脊膜外瘢痕粘连的实验研究.中华骨科杂志，1997，17：137-139.
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2Lee KC,Alexander H.Prevention of postlaminectomy scar formation.Spine,1984,9:305-309.
3Lawson KJ, Malycky JL, Berry JL, et al. Lamina repair and replacement to control laminectomy membrane formation dogs.Spine, 1991,16:222-226.
4王秋根,高建章,刘植珊，等. 高压氧对周围神经损伤再生作用的实验研究.解放军医学杂志,1991，5:332-335.
5 侯春林,卢建熙,包聚良,等.几丁质生物学特性.中国修复重建外科杂志，1993，7：115-118.
6倪斌,侯春林,贾连顺,等.几丁质膜引导兔桡骨缺损再生的实验研究.中华骨科杂志，1995，15：607-609.
本课题受国家自然科学基金资助, 百拇医药
单位：200433 上海，第二军医大学附属长海医院骨科(王秋根、项耀钧、吴岳嵩、杨锡铭、顾雄华、徐卫东、康一凡)；第二军医大学附属长征医院骨科(侯春林)
关键词：椎板切除术；硬膜；粘连；预防
中华外科杂志/980621 【摘要】 目的 观察选择性脊神经后根切除术(SPR)椎板切除后硬膜外几种防瘢痕粘连物质的作用并探讨其机制。方法 用48只SD大鼠制作硬膜外周围粘连模型，在损伤的硬膜表面分别涂布透明质酸钠、自体游离脂肪、几丁糖、生理盐水，分别于4、8、12周观察瘢痕形成情况并测定胶原纤维含量。结果 生理盐水组大鼠硬膜外瘢痕自第4周开始形成,于第8周达高峰,12周时开始软化、收缩；透明质酸钠与几丁糖预防瘢痕形成均有明显效果，其中几丁糖明显优于透明质酸钠；组织相容性以自体游离脂肪最好，其次是几丁糖、透明质酸钠。结论 几丁糖对硬膜外周围瘢痕形成、粘连有明显预防作用。
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The effect of chitosan in prevention of fibrous scar tissue formation after laminectomy Wang Qiugen,Xiang Yaojun,Hou Chunlin,et al.Department of Orthopaedics,Changhai Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200433.
【Abstract】 Objective To study the effect of chitosan in the prevention of fibrous scar formation in the epidural space after laminectomy. Method Fourty-eight SD rats were used as the animal model. Laminectomy was performed in lumber 1,and the exposed dura was covered with hyaluronate(group A),free fat(group B),chitosan(group C),and saline solution(group D)respectively. At 4,8 and 12 weeks postoperation, scar formation was observed. Result The results revealed that scar formed in the group D at the fourth week reached a peak at the eighth week and began to soften and constrict at the twelfth week. Sodium hyaluronate and chitosan had a significant efficacy in the prevention of scar formation, but the effect of chitsan was superior to that of sodium hyaluronate. Conclusion The findings of this study indicate that chitosan has a preventive effect on scar tissue formation.
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【Key words】 Laminectomy Dura mater Adhesions Prevention
选择性脊神经后根切除术(SPR)在椎板处理上有许多改进[1～3]。为了探讨在临床应用上可行且效果良好的防粘连物质，我们进行了实验研究，现报告如下。
材料与方法
一、动物与分组
成年健康的SD大白鼠48只,雌雄不拘,体重250±20 g。按所用防粘连物质的不同随机分为4组：A组(n=12，透明质酸钠)，B组(n=12,游离脂肪)，C组(n=12,几丁糖),D组为对照组(n=12,生理盐水)。每组再分为术后4、8、12周3个时间组，每组4只。
二、实验方法
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将大鼠用0.25%硫贲妥钠腹腔注射麻醉，以俯卧位固定，取脊柱正中切口,暴露L1～2椎板、硬膜及硬膜外脂肪层。钳夹硬膜5处,使硬膜受损，但不漏脑脊液。A组在受损硬膜处涂布透明质酸钠0.5 ml,B组涂布自体游离脂肪，C组涂布1%几丁糖0.5 ml,D组涂布生理盐水0.5 ml。术后不用任何药物, 所有大白鼠麻醉、术前、术后喂养、室温及管理条件完全一致。
三、观察项目
1.大体观察：肉眼观察瘢痕与硬脊膜的关系及周围瘢痕生成情况。
2.组织学观察：切取硬膜标本2 mm×2 mm×0.3 mm，置于中性甲醛中固定20小时，石蜡包埋，切片，先行HE染色,作普通检查,再做胶原纤维染色，进行组织学观察。
3.生化检查：用自制直径2 mm、长10 mm的空心穿刺针，取直径为2 mm的硬膜及硬膜外瘢痕组织块，按文献[4]的原理和方法推算瘢痕含量。
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四、统计学处理
数据以±s表示，t检验。
结 果
一、肉眼观察
A组在4周时硬膜外瘢痕轻度增生,但尚能分离，8周时瘢痕增生明显,硬膜外无间隙，12周时与8周时相比无明显变化；B组4周时，移植的脂肪已无法辨认,有液化组织，瘢痕比A组明显, 8周时瘢痕增生明显,与硬膜无法分开，瘢痕较A组明显增多增厚，12周时瘢痕老化；C组肉眼观察同A组差别不大,8周和12周瘢痕对硬膜压痕较A组略轻；D组纤维瘢痕组织增生较前三组均严重,粘连压迫明显,瘢痕组织主要位于椎管后方,对硬膜有明显压迫。
二、组织学观察
A组8周时,硬膜后方有瘢痕组织增生,间质中炎性细胞增多,有轻微的异物反应。瘢痕和硬膜之间有间隙，粘连轻,成纤维细胞少,体积小,成熟晚。B组8周时,移植的脂肪被纤维组织取代,周围成纤维细胞多,成熟早,纤维组织与硬膜间无明显的间隙，粘连较明显,有少量炎性细胞。C组在硬膜的后方有少量的瘢痕组织增生,并有少量炎性细胞，异物反应较轻,硬膜与瘢痕之间有空隙,粘连甚轻,纤维细胞少量增生,体积小,成熟晚。D组8周时,可见大量的瘢痕组织增生,炎性细胞增生,硬膜与瘢痕之间完全粘连,无间隙, 有玻璃样变,而且瘢痕厚度均较上述三组明显。成纤维细胞增多,体积大,成熟早。
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三、生化检查
硬膜受损后 4、8、12周组硬膜外胶原纤维含量测定结果见附表。
结果显示：第4周，D组硬膜外胶原纤维含量明
附表 各组大鼠硬膜受损后不同时间硬膜外胶原
纤维含量(
±s,ωBmg-1g-1) 组 别4周
8周
, 百拇医药
12周
A
14.18±1.35
21.08±2.05
20.17±2.74
B
12.99±1.22
25.20±1.34
23.69±0.93
C
12.25±1.93
17.67±1.17△
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17.54±1.04▲
D
18.61±1.68
26.08±2.16
23.51±2.35
注：每组4只；与A、B、C组比较 P<0.01；△与A、B、D组相比 P<0.01;▲与B、D组相比 P<0.01 显高于A、B、C组(P<0.01)，表明透明质酸钠、游离脂肪、几丁糖在早期对瘢痕形成均有明显抑制作用。第8、12周，C组硬膜外胶原纤维含量明显低于A、B、D组(P<0.01)，表明几丁糖抑制瘢痕形成作用明显优于透明质酸钠和游离脂肪。第8周时各组硬膜外胶原纤维含量最高，之后开始下降。
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讨 论
一、鼠类瘢痕形成的特点及防粘连物质比较
从各不同时间组瘢痕形成情况的肉眼观察、组织学检查及生化检查中可以发现受损部位自第4周起硬膜外瘢痕开始形成，D组最明显。由于瘢痕形成时间尚短，故A、B、C三组之间无明显差异。在第8周左右，瘢痕形成达高峰，从附表中发现，除B、D两组相差不显著外，其余各组之间硬膜外胶原纤维含量，均有明显差异。说明A、C两组在硬膜外防粘连中有作用，而B、D两组在防止硬膜外瘢痕形成中作用不显著。游离脂肪缺乏血供而发生液化，因而对防止瘢痕形成作用不大，然而它的炎性细胞却不多，可能系自体脂肪组织相容性好之故。而透明质酸钠和几丁糖均为半流体物质，能在硬膜外形成一层立体的防护层，因而可防止瘢痕形成。然而其炎性细胞却比自体脂肪多，可能为异物反应所致，而且透明质酸钠更明显一些。提示若应用带血供的自体脂肪覆盖，可能会达到更好的效果。
二、几丁糖防止粘连的机制
, 百拇医药
本实验结果显示，几丁糖能有效地抑制瘢痕形成，其效果与透明质酸钠相比有显著差异，且比透明质酸钠具有更好的组织相容性。这可能是因为几丁糖是一种天然高分子化合物，具有无毒、无刺激性、无免疫抗原性等特点，而且在体内可被降解吸收。既往的研究已经证实：几丁糖可促进组织生理修复，抑制瘢痕组织形成，能有效地起到止血作用，而且具有生物屏障作用[5，6]。近年来，我们将几丁糖用于临床，未发生过敏等抗原反应，在防止硬膜外瘢痕形成方面起到重要的作用。我们在行SPR手术时发现有较多的儿童硬膜外脂肪层较成人多,根据这个特点,在手术时,先将硬膜外脂肪分开,用脑棉保护于两侧,待神经手术结束,硬膜缝合后,再把硬膜外脂肪复原，用5-0线缝合脂肪层,以覆盖硬膜。再用几丁糖涂布,起到良好的屏障作用。
参 考 文 献
1张丙磊,王道谦,崔秀珍,等.防止椎板切除术后硬脊膜外瘢痕粘连的实验研究.中华骨科杂志，1997，17：137-139.
, http://www.100md.com
2Lee KC,Alexander H.Prevention of postlaminectomy scar formation.Spine,1984,9:305-309.
3Lawson KJ, Malycky JL, Berry JL, et al. Lamina repair and replacement to control laminectomy membrane formation dogs.Spine, 1991,16:222-226.
4王秋根,高建章,刘植珊，等. 高压氧对周围神经损伤再生作用的实验研究.解放军医学杂志,1991，5:332-335.
5 侯春林,卢建熙,包聚良,等.几丁质生物学特性.中国修复重建外科杂志，1993，7：115-118.
6倪斌,侯春林,贾连顺,等.几丁质膜引导兔桡骨缺损再生的实验研究.中华骨科杂志，1995，15：607-609.
本课题受国家自然科学基金资助, 百拇医药