一种啮齿类椎板缺损动物模型的建立方法

技术领域

本发明属于动物模型构建技术领域，尤其涉及一种啮齿类椎板缺损动物模型的建立方法。

背景技术

脊柱病是指脊柱的骨骼，椎间盘，韧带肌肉发生病变，进而引起脊髓，脊神经，血管等等出现一系列症候群。常见表现为疼痛，活动受限，影响患者的正常生长发育，严重者可导致心肺功能下降，肢体活动不便甚至瘫痪，并给患者身体、心理健康造成严重危害，对人民的生活水平影响非常大。因此该类疾病的治疗方法研究也受到越来越多的关注。

神经外科中应用于脊柱疾病的医疗器械越来越多，这类器械的评价通常需要有良好稳定的椎板缺损动物模型。现有技术中，大多数通过大动物椎板切除术动物模型来评价医疗器械的安全性和有效性，但是大动物椎板切除术动物模型存在以下不足：首先，用大动物进行实验的单位不多；其次，大动物脊柱较粗，当去除部分椎板后需要将健侧部位与缺损部位恢复情况相对照时，普通载玻片规格无法放下完整的脊柱横切面；最后，大动物手术及饲养成本非常高，使得神经外科应用于脊柱类器械的动物实验评价工作受到阻碍。

发明内容

本发明提出了一种啮齿类椎板缺损动物模型的建立方法，以解决上述现有技术中大动物椎板切除术动物模型存在的技术问题，本发明建立了一种成本低、不易感染、试验周期快的动物模型。

为实现上述目的，本发明提供了一种啮齿类椎板缺损动物模型的建立方法，包括：

对啮齿类动物进行显微镜拍照，得到脊柱横切面病理图；

基于所述脊柱横切面病理图，得到啮齿类动物模型；

对所述啮齿类动物模型进行显微镜外科手术，得到啮齿类椎板缺损动物模型。

优选地，对啮齿类动物进行显微镜拍照的过程包括：

通过手术显微镜，对啮齿类动物进行高分辨三维显微成像，得到脊柱横切面病理图，其中所述脊柱横切面病理图显示脊神经、神经根、硬脊膜。

优选地，得到啮齿类动物模型的过程包括：

对所述脊柱横切面病理图进行预处理，得到二维脊柱横切面病理图；

利用专业图形软件对所述二维脊柱横切面病理图进行三维重建，得到三维脊柱横切面病理图；

利用3D打印机和彩色硅胶原料，对所述三维脊柱横切面病理图进行打印，得到啮齿类动物模型。

优选地，对所述啮齿类动物模型进行显微镜外科手术的过程包括：

通过显微手术器械，在5倍显微镜视野下对所述啮齿类动物模型的椎板缺损部位进行显微镜外科手术，得到啮齿类椎板缺损动物模型。

优选地，所述显微手术器械包括：咬骨钳、显微剪、显微镊、牙科磨钻及手术显微镜。

优选地，所述椎板缺损部位为胸腰交界处的脊柱。

优选地，所述显微镜外科手术为对胸腰交界处的脊柱去除一侧棘突与横突之间的部分椎板，暴露出脊神经和神经根，硬脊膜无缺损且无脑脊液流出。

优选地，所述部分椎板的长度为0.5～3mm，宽度为1～1.5mm。

优选地，所述啮齿类椎板缺损动物模型，用于研究照健侧与缺损侧的骨缺损及术后恢复过程。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明提供了一种啮齿类椎板缺损动物模型的建立方法，对啮齿类动物进行显微镜拍照，得到脊柱横切面病理图；由于啮齿类动物体型小，脊柱横切面病理图可以完整的体现在载玻片上，便于开展需要进行脊柱对称对比的实验。

本发明通过所述脊柱横切面病理图，得到啮齿类动物模型；对所述啮齿类动物模型进行显微镜外科手术，得到啮齿类椎板缺损动物模型；由于构建的啮齿类椎板缺损动物模型小，可以减少术后护理难度和整个实验的成本；同时啮齿类动物机构多，对手术条件要求不高，便于客户开展实验或教学使用。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的方法流程图；

图2为本发明实施例的模型建立实图；

图3为本发明实施例的健侧与缺损侧变化对照图；

图4为本发明实施例的髓腔内面积图；

图5为本发明实施例的增生的纤维组织示意图；

图6为本发明实施例的缺损处骨组织生长示意图；

图7为本发明实施例的髓腔挤压缩小面积示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

如图1所示，本实施例中提供一种啮齿类椎板缺损动物模型的建立方法，包括：

对啮齿类动物进行显微镜拍照，得到脊柱横切面病理图；

基于所述脊柱横切面病理图，得到啮齿类动物模型；

对所述啮齿类动物模型进行显微镜外科手术，得到啮齿类椎板缺损动物模型。

现有技术中，大动物脊柱较粗，当去除部分椎板后需要将健侧部位与缺损部位恢复情况相对照时，普通载玻片规格无法放下完整的脊柱横切面。大动物生长不如小动物快，达到实验要求的动物体重或规格需要饲养更长的时间；大动物抗感染能力不如啮齿类小动物，术后用药成本高大动物单价贵，评估时实验数据需有统计学意义，对每组每个时间节点的动物数量均有要求，通常大动物如小型猪30kg左右需要4000元左右，一组实验如果需要30只成本需要12万元，而啮齿类动物如大鼠，单只仅60元，价格差别非常大，选用啮齿类动物模型评价脊柱修复类的神经外科手术器械，可以为客户节约大量的成本。

本实施例中，对啮齿类动物进行显微镜拍照的过程包括：

通过手术显微镜，对啮齿类动物进行高分辨三维显微成像，得到脊柱横切面病理图，其中所述脊柱横切面病理图显示脊神经、神经根、硬脊膜。

本实施例提供的啮齿类动物体型小，脊柱横切面病理图可以完整的体现在载玻片上，便于开展需要进行脊柱对称对比的实验。

得到啮齿类动物模型的过程包括：

对所述脊柱横切面病理图进行预处理，得到二维脊柱横切面病理图；

利用专业图形软件对所述二维脊柱横切面病理图进行三维重建，得到三维脊柱横切面病理图；

利用3D打印机和彩色硅胶原料，对所述三维脊柱横切面病理图进行打印，得到啮齿类动物模型。

本实施例中，啮齿类动物体型小，手术时组织结构更加精细，本发明将显微外科技术、设备与常规椎板切除术相结合，术中使用器械为显微手术器械及手术显微镜。

啮齿类的动物主要指体型较小的各种大鼠、小鼠和金黄地鼠等。

对所述啮齿类动物模型进行显微镜外科手术的过程包括：

通过显微手术器械，在5倍显微镜视野下对所述啮齿类动物模型的椎板缺损部位进行显微镜外科手术，得到啮齿类椎板缺损动物模型。

所述显微手术器械包括：咬骨钳、显微剪、显微镊、牙科磨钻及手术显微镜。

本实施例中，因模型制备手术非常精细，稍有不慎即可能会破坏硬脊膜和脊神经，造成非常严重的后遗症甚至动物死亡。为了避免上述情况，本模型制备过程中，椎板缺损处选择为胸腰交界处的脊柱。

如图2所示，在手术显微镜下，通过咬骨钳对胸腰交界处的脊柱去除一侧棘突与横突之间的部分椎板，暴露出脊神经和神经根，硬脊膜无缺损且无脑脊液流出。

所述部分椎板的长度为0.5～3mm，宽度为1～1.5mm。

完成啮齿类椎板缺损动物模型建立后，可将脊椎病变的医疗器械应用于预期的啮齿类椎板缺损动物模型。

本实施例有益效果：

本实施例将显微外科技术和器械设备应用于体型较小的啮齿类动物身上，在组织器官更精细的动物身上制备出椎板缺损的病理模型。本实施例建立一种成本低、不易感染、试验周期快的动物模型。

由于啮齿类动物体型小，本实施例技术方案有助于减少术后护理难度和整个实验的成本。

目前啮齿类动物机构多，本实施例中啮齿类椎板缺损动物模型对手术条件要求不高，便于客户开展实验或者教学使用。

实施例二

背部手术失败综合征(FBSS)是一种以腰椎手术后持续背痛伴或不伴腿痛为特征的情况。在文献中，FBSS的发生率约为5～40％。多种因素可能导致FBSS的发展，如手术减压不足、脊柱不稳定、复发性椎间盘突出和硬膜外神经纤维化。然而，许多临床医生认为硬膜外纤维化及粘连是腰椎手术后持续疼痛的主要原因之一。术后硬膜外纤维化可引起硬脑膜外压迫或硬脑膜栓塞，从而导致持续性背部和腿部疼痛。

建立大鼠椎板缺损动物模型，模型椎板缺损部位长度为2mm，宽为1.5mm。

将上述椎板缺损动物模型用于评价动物源性神经外科的防粘连材料上，部分实验数据如下：

如图3所示，健侧为对照，按红线标记，椎弓板缺损处对称线为绿线标记，表示示脊髓腔缩小，植入物下增生的纤维组织与硬脊膜粘连。

如图4所示，HE切片测量髓腔面积，红色块标记。

如图5所示，Msaaon增生纤维组织

如图6所示，Goldner蓝染色增生出缺损骨组织。

本实施例中，啮齿类椎板缺损动物模型，更适用于需要对照健侧与缺损侧的骨缺损及术后恢复过程的研究。如下图7所示，左侧为脊柱健侧，右侧对照部分通过左侧堆成标记出来后，可以评估髓腔扩大或缩小等变化。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。