摘要
第一部分 兔与人颈椎生物力学比较 目的：由于受到伦理学和医学发展现状的限制，无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤的发生机制尚不明确。志愿者试验和人体尸体试验不能很好地模拟颈脊髓挥鞭伤的发生过程，所以需要寻找一种理想的与人颈椎生物力学性质相似的动物模型来代替。本文主要从静态力学角度出发，运用传感器技术,分析兔颈椎在负载时颈椎活动范围及中性区变化，并将结果与相同条件下人颈椎生物力学参数进行比较，观察二者差异性和相似性，对开发合理颈椎动物模型、深入理解颈髓挥鞭伤发生机理、改进汽车内部颈椎防护装置等方面都提供了参考。 方法：本实验采用 8具新西兰兔新鲜尸体颈椎标本（C0~T1），先进行CT扫描，再去除肌肉、软组织，保留完整的骨骼、韧带和椎间盘，将枕骨髁基底和胸1椎体用聚甲基丙烯酸甲酯分别包埋，暴露C1~C7节段，标本两端用自制的夹具固定，安装在脊柱三维运动试验机上。对颈椎施加2. 0Nm纯力偶矩，使颈椎产生前屈后伸、左右侧屈、轴向旋转6种运动模式，采用同步立体摄像的方法将图像传入计算机，得到颈椎各椎间关节的三维运动范围（range of motion，ROM）和中性区（neutral zone，NZ）。将兔颈椎的生物力学参数与之前文献发表的人颈椎生物力学参数进行比较，分析两者异同点。 结果：兔颈椎C2-7 Cobb’s角为29.8°+0.9°，略大于人的C2-7 Cobb’s角度数；兔颈椎关节突关节角为30°，小于人的关节突关节角度数。前屈状态下，兔与人颈椎最大RO M都发生在C 1-2节段；后伸和轴向旋转状态下，兔与人C 1-2节段RO M远大于其它节段；左右侧屈时，兔与人的ROM自上而下逐渐增大，至C6-7节段后减小。在不同运动模式下，兔与人各节段ROM和NZ相比较均无明显统计学差异（P＞0.05）。 小结：兔颈椎生物力学性质与人相近，可以作为一种理想的动物替代模型。 第二部分 兔无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤致伤平台的研制及应用 目的：无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤的发生机制与防治等基础研究需要大量动物实验来进行验证。由于兔与人颈椎生物力学具有相似性，且实验过程易控制、成本低，从而便于复制。由于该损伤过程较为复杂，受到位置、姿势、状态等多因素影响，会出现不同的损伤结果，所以实验装置是进行损伤机制研究的重要前提。本研究旨在研发物理参数可调控的简易致伤平台，从而实现挥鞭伤研究从局部到整体、从静态到动态全方位模拟其发生过程，采用运动图像分析处理技术来获取动物受伤过程中的运动轨迹，开展追尾碰撞实验，探讨受伤程度和伤情特点，从而为交通伤相关动物实验提供新的简易实验设备和分析方法。 方法：第一部分：基于现有生物力学实验室的设施，研制简易摆锤及框架结构、动物固定台车、滑动轨道等装置，充分利用实验室现有设备，研发可以用于小动物的致伤平台。第二部分：利用致伤平台进行兔的追尾碰撞实验，从运动图像、影像学检查、病理解剖多方面研究其致伤特点，深入探讨无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤的发生机制。 结果：第一部分：空载碰撞实验和追尾碰撞实验均未见轨道及台车结构发生损坏和变形，台车碰撞理论测算数据与运动图像分析结果一致。第二部分：兔无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤好发于下颈椎，以颈5-7为著；受伤程度与速度和加速度呈正相关，初始速度、加速度越大，颈脊髓损伤程度越重。 小结：兔无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤致伤平台与生物力学实验室现有条件可以良好匹配，通过摆锤装置复制不同速度碰撞条件，使该平台能够模拟多种交通事故发生过程，满足实验要求。本致伤平台设计合理，可广泛应用于小型动物的追尾及正碰、侧碰实验。高速摄像系统装置和碰撞过程运动图像分析处理对于研究挥鞭伤动力学响应非常重要。追尾实验表明兔脊髓损伤多发于下颈椎，损伤程度与速度和加速度有关。 第三部分 MiR-219-5p通过 LRH-1/Wnt/β-Catenin信号通路调节在脊髓损伤中的重要作用 目的：本研究旨在探讨miR-21 9-5p在脊髓损伤中的重要作用，并研究潜在的分子机制。 方法：为完成本研究，我们分别建立了脊髓损伤的动物模型和分子模型。在两类损伤模型中，用qRT-PCR 来检测miR-219-5p水平。用生物信息学预测 miR-21 9-5p 的目标基因，同时采用双荧光素酶报告分析验证预测。使用MTT比色法和流式细胞仪(FCM)进行测定，从而确定神经元细胞的生存能力和细胞凋亡情况。除此之外，我们还采用了免疫印迹分析来检测相关蛋白表达。 结果：miR-219-5p在损伤模型中呈现高度表达。miR-219-5p与LRH-1直接相关。脊髓损伤后神经元生存能力明显降低，但是可以通过miR-219-5p抑制剂来控制。所以可以认为神经元细胞凋亡明显是由脊髓损伤引起的并被miR-219-5p抑制剂所抑制。LRH-1/Wnt/β-Catenin信号通路被脊髓损伤抑制，并被miR-219-5p抑制剂显著增强。此外，LRH-1的过度表达可以消除在脊髓损伤中miR-219-5p抑制剂的作用。 小结：本研究表明 miR-219-5p抑制剂在脊髓损伤中通过调节LRH-1/Wnt/β-Catenin信号通路起了保护脊髓的重要作用。 第四部分 中青年无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤的临床治疗 目的：对于无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤临床治疗方式的选择目前尚无统一标准，且挥鞭伤多见于中青年人，为了获得治疗策略的理论依据，本研究结合患者脊髓病理损伤情况及影像学检查，探讨中青年无骨折脱位型颈髓挥鞭伤的临床治疗策略及疗效，从而得到有效的治疗方法。 方法：回顾性分析自2007年1月至2014年3月收治的患者共38例，其中男性30例，女性8例，年龄20-59岁，平均44. 3岁，根据患者脊髓损伤情况及影像学表现分型，将患者分为四型，并根据颈髓损伤的不同类型选择不同的治疗方式。Ⅰ型(无间盘突出及椎管狭窄，脊髓无压迫，脊髓出血水肿)行保守治疗；Ⅱ型(颈椎管狭窄且无颈椎不稳)行后路手术；Ⅲ型(间盘突出压迫脊髓，颈椎节段不稳)行前路手术；Ⅳ型(同时具有Ⅱ、Ⅲ型标准)行后前路联合手术。随访时应用JOA评分和AISA神经功能分级对治疗前后的疗效进行评价。 结果：38例无骨折脱位型颈髓挥鞭伤患者中，Ⅰ型患者6例（16%），行保守治疗；Ⅱ型患者14例（37%），行颈后路单开门颈椎管扩大成形术；Ⅲ型患者11例(29%)，行颈前路减压、椎间植骨融合内固定术；Ⅳ型患者7例(18%)，行颈后路单开门椎管扩大成形术+颈前路减压椎间植骨融合内固定术。术后随访14~32个月，平均22个月。患者治疗后出院与入院时比较，ASIA分级提高，P＜0.05，具有统计学意义；出院时、伤后三个月、伤后六个月JOA评分分别与入院时相比提高，P＜0.05，具有统计学意义。所有患者均未死亡，未出现严重并发症。 小结：对于中青年无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤患者来说，结合患者脊髓损伤情况及影像学表现合理选择治疗方式，均能获得理想疗效。本研究中的分型虽然较简单，但基本包括了该病的所有患者，可以为日后治疗无骨折脱位型颈髓挥鞭伤选择合理的治疗方式提供参考。依据分型所做出的不同治疗方式均使患者脊髓功能得到了恢复，预后良好，该治疗方案有望进一步推广应用。 结论：兔颈椎生物力学性质与人相近，可以作为一种理想的动物替代模型。兔无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤致伤平台与生物力学实验室现有条件可以良好匹配。MiR-219-5p 抑制剂在脊髓损伤中通过调节LRH-1/Wnt/β-Catenin 信号通路起了保护脊髓的重要作用。对于中青年无骨折脱位型颈脊髓挥鞭伤患者来说，结合患者脊髓损伤情况及影像学表现合理选择治疗方式，均能获得理想疗效。
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