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[目的]:运用经后路全脊椎切除术(Posterior vertebral column resection,PVCR)建立比格犬L3全脊椎切除脊柱短缩模型。在动物模型上应用激光多普勒血流监测仪(Laser Dopple Flowmetry,LDF)测定手术操作过程中暴露段脊髓血流(Spinal cord blood flow,SCBF)流量变化。基于不同程度节段血管结扎、不同程度脊髓短缩实验动物分别应用放免法测定暴露段脊髓组织内一氧化氮(Nitric Oxide,NO)、内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)含量,应用免疫组化法评价暴露段脊髓组织内血红素氧合酶-1(Heme Oxygenase-1,HO-1)表达变化。初步对结扎节段血管及脊髓短缩的安全范围及不同手术操作对脊髓血流的影响进行动物实验研究,为临床工作中行PVCR术提供一定的参考。[方法]:选用由昆明医科大学动物科提供的比格犬(平均体重:10.36kg)作为试验动物。实验过程中共有2只实验用比格犬造模失败(1例麻醉意外死亡,1例术中出血过量死亡),均予以剔除,剔除动物均补齐,最终完成实验的动物犬为48例。将48只健康比格犬(编号1-48号)按结扎节段血管对数随机分为A、B、C、D、E、F、G、H八组,每组各6只比格犬(分别记录各实验犬体重、体长、体温、术前血压、术前心率、手术时间、失血量、尿量、补液量)。A组为L3双侧O×O节段血管结扎(结扎O×O对)(假手术组),B组为L3双侧节段血管结扎(结扎1×1对),C组为L2/L3双侧节段血管结扎(结扎2×2对),D组为L2/L3/L4双侧节段血管结扎(结扎3×3对),E组为一侧L2/L3节段血管及对侧L1/L2/L3/L4节段血管结扎(结扎2×4对)(L2/L3节段血管结扎侧测量),F组为一侧L2/L3节段血管及对侧L1/L2/L3/L4节段血管结扎(结扎4×2对)(L1/L2/L3/L4节段血管结扎侧测量),G组为L1/L2/L3/L4双侧节段血管结扎(结扎4×4对),H组为L1/L2/L3/L4/L5双侧节段血管结扎(结扎5×5对)。随后将各组在结扎节段血管的基础上按照不同脊髓短缩程度将6只试验动物随机分为脊髓无短缩组(依次为A0、B0、C0、D0、E0、F0、G0、H0)、脊髓短缩1/3组(依次为A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1)和脊髓短缩2/3组(依次为A2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2)。每亚组各2只比格犬。脊髓短缩的程度分别为椎体切除后形成的间隙的1/3和2/3,此间隙高度应为L3椎体高度加其上下椎间盘厚度。麻醉诱导后,气管插管,待动物麻醉后进行全程体感诱发电位(Somatosensory evoked potential,SEP)监测。采用经后路显露 L1-L5 脊椎后方结构,切除L3椎板,暴露L3脊髓背侧并用激光多普勒血流仪测量脊髓血流PU值(激光多普勒血流仪探头取暴露的脊髓后正中线的中点偏外2-3mm处测量脊髓血流的相对值。测量应尽量取相同位置,并避开肉眼可见脊髓内粗大血管支)。按分组计划分别以L3椎体为中心暴露并结扎L3椎体邻近0对、1对、2对、3对、2×4对、4×2对、4对、5对节段血管,结扎完成后用激光多普勒血流仪测量脊髓血流PU值(测量方法同前)。应用双极电凝阻断L3后方硬脊膜外血管并用激光多普勒血流仪测量脊髓血流PU值。行L3全脊椎切除后用激光多普勒血流仪测量脊髓血流PU值(注意:应分别在每个实验步骤结束的Omin、5min、30min重复三次记录脊髓血流PU值并取平均值)。继续分别记录A0-H2组在脊髓短缩操作后的脊髓血流PU值,并分别在5min、30min后重复测量(注意每一步操作完进行脊髓血流监测时,同时对实验犬进行SEP监测,设置波峰延迟大于等于10%,且波幅降低大于等于50%为警戒值,此时我们认为实验犬脊髓功能受到损害)。将每个亚组中实验动物进行脊髓灌注并取材固定,分别应用放免法测定一氧化氮(NO)、内皮素-1(ET-1)含量,免疫组化法评价血红素氧合酶-1(HO-1)表达变化。[结果]:1.A、B、C、D、E、F、G、H八组间对比实验动物体重、体长、体温、手术时间、补液量、尿量、失血量、术前血压、术前心率差异无统计学意义(P>0.05)。2.八组实验动物间椎板切除后脊髓血流PU值差异无统计学意义(P>0.05),神经肌电监测结果均未达警戒值;结扎0x0对、1x1对、2x2对、3x3对、2x4对(结扎2根侧测量)节段血管各组实验动物脊髓血流均较椎板切除后脊髓血流稍降低,差异无统计学意义(P>0.05),并且各组间血流信号差异无统计学意义(P>0.05),神经肌电监测结果未达警戒值;但结扎2x4对(结扎4根侧测量)、4x4对、5x5对实验动物脊髓血流较椎板切除后显著降低(P<0.01),神经肌电监测结果达警戒值,提示脊髓功能受到显著损害。3.硬膜外血管阻断后各组脊髓血流均较节段血管结扎后脊髓血流稍降,差异无统计学意义(P>0.05)。各组实验动物神经肌电监测提示结果同椎板切除后结果。4.腰3全脊椎切除后各组脊髓血流均较硬膜外血管阻断后稍有回升,差异无统计学意义(P>0.05)。各组实验动物神经肌电监测提示结果同硬膜外血管阻断后结果。5.当对脊髓进行1/3或2/3的短缩后,可观察到短缩1/3的亚组脊髓血流较脊髓无短缩组的脊髓血流PU值稍有回升,差异无统计学意义(P>0.05);且随着短缩时间的持续各亚组实验动物神经肌电监测结果提示结果同前;而短缩2/3的亚组的脊髓血流PU值则较脊髓无短缩组和脊髓短缩1/3组显著减少,差异有统计学意义(P<0.01),且短缩2/3亚组实验动物神经肌电监测结果均达警戒值,提示脊髓功能受到损害。6.八组实验动物随着结扎节段血管的增多,脊髓组织内NO含量、ET-1含量和HO-1表达随之增加。尤其当结扎节段血管大于3对时增加尤为明显(P<0.05)。7.八组实验动物中脊髓短缩1/3亚组较脊髓无短缩亚组脊髓组织内NO含量、ET-1含量和HO-1表达稍有增加,差异无统计学意义(P>0.05)。然而,八组实验动物中脊髓短缩2/3亚组较脊髓无短缩亚组和脊髓短缩1/3亚组脊髓组织内NO含量、ET-1含量和HO-1表达显著增加,差异有统计学意义(P<0.01)。[结论]:1.在构建比格犬L3全脊椎切除并脊髓短缩模型时,结扎节段血管会影响脊髓血流。当结扎节段血管≦3对时,脊髓的血供会有轻度减低,脊髓血流可代偿;结扎>3对节段动脉时,脊髓供血显著减少,脊髓血流失代偿。2.阻断硬脊膜外血管网会影响到脊髓血流。在结扎≦3对节段血管犬模型中,阻断硬脊膜表面血管网将会进一步减少脊髓血供,但脊髓血流降低仍在脊髓可耐受范围内。3.犬L3全脊椎切除脊髓环周减压后脊髓血流有所增加。在结扎≦ 3对节段血管犬模型中,L3全脊椎切除脊髓环周减压将一定程度增加脊髓血供,提高脊髓对缺血的耐受性,降低脊髓损伤的可能性。但结扎>3对节段血管实验动物,即便行L3全脊椎切除脊髓环周减压,脊髓缺血程度仍未得到显著恢复,脊髓发生缺血性损伤的可能大大增加。4.犬L3全脊椎切除并对切除椎体后所形成间隙(L3椎体高度加其上下椎间盘厚度)进行短缩时,脊髓短缩≦1/3时,脊髓血流稍有增加,可增加脊髓对缺血的耐受性,降低脊髓损伤程度;不适当的短缩≧2/3时,脊髓血流量明显降低,脊髓损伤加重。5.随着结扎节段血管的增多,暴露段脊髓组织内参与脊髓损伤调控的相关因子(NO含量、ET-1含量和HO-1表达)随之增加,尤其当结扎节段血管大于3对时增加尤为显著,脊髓因缺血缺氧所致损伤程度显著加重。6.适当的脊髓短缩(≦1/3),暴露段脊髓组织内参与脊髓损伤调控的相关因子(NO含量、ET-1含量和HO-1表达)轻度增加,脊髓损伤程度未有明显加重;然而过多的脊髓短缩时(≧2/3),暴露段脊髓组织内参与脊髓损伤调控的相关因子(NO含量、ET-1含量和HO-1表达)显著增加,脊髓损伤程度显著加重。