目的:探讨不同节段长度、不同月龄幼兔的脊柱后路单侧融合固定对脊柱生长发育的影响,旨在为脊柱侧凸选择不同手术方案及手术融合节段的选择提供理论依据。脊柱侧凸是儿童、青少年脊柱畸形中比较常见和严重的一种疾患,脊柱侧凸的治疗与脊柱生长规律密切相关,如何根据脊柱的生长规律,准确把握治疗的最佳方案及时机,合理解决脊柱融合与脊柱生长之间的矛盾,一直是临床工作中所面临的重要课题和难题。由于儿童、青少年脊柱存在着生长潜力,有时尽管手术后脊柱畸形获得很好的矫正和牢固的融合,但侧凸畸形仍可进一步发展、加重,称为曲轴现象。本实验对不同月龄的幼兔进行不同节段长度的脊柱后路单侧融合固定,模拟脊柱侧凸术后脊柱生长发育的过程,观察脊柱的发展变化,以探讨曲轴现象的发生机制,骨骼成熟程度和固定节段长度与曲轴现象的关系,并分析其对临床上手术时机和融合范围选择的指导作用。方法:选取6周龄和15周龄的健康大耳白兔各24只,共48只,分为A、B两组,每组再随机分为三个小组,每小组各8只。第一小组融合固定三个节段,即腰3-腰5,第二小组融合固定五个节段,即腰2-腰6节段,第三小组融合固定七个节段,即腰1-腰7节段。各组均行后路左侧椎板固定,棘突、椎板、横突行同种异体骨融合。同种异体骨取自同种健康成年大耳白兔髂骨和肩胛骨,经深低温去抗原处理。术后2周和6月龄时拍摄脊柱正侧位X线片,分别测量矢状位、冠状位Cobb角,进行统计学处理,观察各组矢状位、冠状位Cobb角是否存在差异。动物处死后完整取出脊柱,进行大体观察。首先将植骨未融合者去除,然后测量脊柱椎体前后缘及左右缘的长度。在实体测量咬除棘突和椎板时,小心剪取1.0×0.5cm大小椎板与融合骨块,剔除软组织后置入10%中性福尔马林固定液中固定72小时,各小组均完整取出腰4和腰5间的软骨板(包括腰4下缘骺板、腰5上缘骺板和两者之间的椎间盘),取出的完整标本立即置入10%中性福尔马林固定液中固定48小时,用于制作组织切片。分别观察骨融合情况和椎体骺板及椎间盘的变化。将从符合要求的实验动物获得的数据进行统计学分析,主要包括以下几个方面:(1)椎体前后缘及左右缘长度差值:同一组内不同固定节段的比较采用方差分析和SNK-q检验,两组之间相同固定节段的小组之间比较采用两样本t检验,分析同一组内各小组之间和两组中相同固定节段的小组之间是否存在统计学差异。(2)矢状位、冠状位Cobb角:统计学方法与(1)相同,比较术后2周与6月龄时Cobb角的变化。(3)月龄、固定节段与Cobb角的相关性:采用多元线性回归对月龄、固定节段和Cobb角的相关性进行分析。结果:(1)大体观察:各组标本均出现不同程度的脊柱前凸及侧凸。并以a3(固定七个节段)小组最为明显。固定节段内的椎体均出现楔形变,各组中均以顶椎明显。两组中的各小组间固定节段的椎体前后缘及左右缘长度差值比较有显著性差异(P<0.05),均以固定7个节段的a3、b3小组差值最大,固定3个节段的a1、b1小组差值最小。A、B两组中固定节段相同的各小组间的比较有显著差异(均P<0.05),A组中各小组均比B组中相同固定节段的各小组的差值大。(2)HE染色:椎体前缘、右缘骺板细胞增殖活跃,肥大层明显增厚,细胞数量多于椎体后缘、左缘。椎体前缘、右缘椎间隙增宽,椎间盘呈楔形改变,椎体前缘、右缘处明显宽于靠近椎体后缘、左缘的部分。骨融合切片可以看到植骨已经融合,已进入骨形成期或塑形期,形成大量的编织骨和板层骨。(3)影像学观察:术后2周投照腰椎正侧位片,各小组间矢状位和冠状位Cobb角没有明显差别(P>0.5)。6月龄时再次投照腰椎正侧位片,各只实验动物均出现不同程度的侧凸及前凸畸形,术后2周与6月龄Cobb角存在明显差别(P<0.01)。相同月龄不同固定长度的比较,两组内各小组间腰椎冠状位及矢状位Cobb角采用完全随机设计的单因素方差分析有显著差异(P<0.05),SNK-q检验结果表明各小组间腰椎冠状位及矢状位Cobb角度两两间比较的差异有统计学意义(P<0.05),各组中均以固定三个节段和固定七个节段的两个小组间q值的绝对值差值最大。相同固定节段不同月龄的各小组之间的比较采用两样本t检验,各小组之间均存在明显差异(P<0.05)。对不同月龄、固定节段长短与前凸、侧凸Cobb角之间采用多元线形回归分析,得出回归方程为:?1= 1.6701﹣0.9376 x1+1.0338 x2;?2= 4.5494﹣2.0469 x1+2.2928 x2,固定节段长短与前凸、侧凸Cobb呈正相关,月龄与前凸、侧凸Cobb角呈负相关。对回归方程进行F检验,结果表明月龄、固定节段长短对前凸、侧凸Cobb角的影响具有统计学意义。结论:(1)采用四足爬行哺乳动物进行脊柱后路单侧固定融合实验,得到的畸形结果与临床不完全相同,但在原理和机制上是相同的。四足爬行哺乳动物可以用于建立脊柱侧凸实验模型。(2)深低温去抗原的同种异体骨可以用于脊柱植骨融合,骨不融合率较低,能够得到很好的骨融合效果。(3)对未发育成熟的脊柱进行后路固定融合,由于脊柱生长潜力的存在,会发生脊柱畸形逐渐加重。四足爬行哺乳动物表现为脊柱侧凸及前凸的出现,并且骨骼成熟程度越低,固定节段越多,脊柱后路融合固定术后脊柱畸形程度越重,与临床上所见结果相同。(4)骨骼发育成熟程度、固定节段的长短与术后脊柱畸形进展程度有明显相关性,临床上在保证治疗效果的基础上应该尽量推迟后路融合固定的时间或减少融合固定的范围。(5)对于需要进行后路融合固定手术治疗的年幼的脊柱侧凸患者可以考虑行前路骺板阻滞术,预防脊柱曲轴现象的发生。(6)对于存在较大生长潜力的小年龄脊柱侧凸患者,可采用凹侧撑开或凸侧“栓系”的手术治疗方法以减少过早融合对脊柱及胸廓的影响。