椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)術中用與不用膠原蛋白海綿的短期及長期療效對比研究
學 院 基礎醫(yī)學院
專 業(yè) 生物醫(yī)學工程
研 究 生 姓 名 谷 雨
學 號 2008213013093
導師姓名、職稱 徐振華 教授
入 學 年 月
2010年 9月 填寫
說 明
一、學位論文開題報告是研究生開展學位論文工作的重要環(huán)節(jié),開題報告一般于第三學期進行，完成時間遲不能超過第四學期。
二、開題報告評議小組由3-5名副高職以上職稱的專家組成。評議小組設秘書一人，協(xié)助組織和處理評議事宜，并做好詳細記錄，記錄由學院作為原始材料保存?zhèn)洳椤?BR> 三、本開題報告一式二份，學院、研究生處各留一份。
一 立論依據(jù)(所選課題的科學意義和應用前景，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析)：
腰椎間盤突出癥(Lumbar Disc Herniation, LDH)又稱腰椎纖維環(huán)破裂癥或腰椎髓核脫出癥。它是腰椎間盤發(fā)生退行性病變以后，在外力的作用下，纖維環(huán)破裂，髓核突出刺激或壓迫神經(jīng)根，血管或脊髓等組織所引起的腰痛，并且伴有坐骨神經(jīng)放射性疼痛等癥狀為特征的一種疾病。作為骨科的常見病和多發(fā)病，其發(fā)病率約為5-10%，占腰腿痛病人的60%以上，是困繞病人和醫(yī)生的一大頑疾
關于LDH的發(fā)病機制，自從1934年Mixter創(chuàng)立機械性壓迫學說以來，機械壓迫一直是LDH發(fā)病機制的經(jīng)典解釋，對其手術治療也往往建立在機械壓迫的基礎上，自從1 9 3 4 年Mixter和Barr首先成功應用手術治療腰椎間盤突出癥以來， 通過摘除突出的髓核組織來消除其對神經(jīng)根的壓迫成為治療腰椎間盤突出癥行之有效的手術方法。即使到目前，無論是開放手術，還是椎間盤鏡下髓核摘除或顯微鏡下手術，無不與機械壓迫緊密相連，雖然目前各種手術方式多樣，但開放手術仍是重要的治療方法，尤其是在沒有微創(chuàng)手術系統(tǒng)的醫(yī)院，對于合并有下腰椎不穩(wěn)的患者，開放仍然手術不可取代。無論何種手術，手術本身總是有創(chuàng)傷，不可避免的會產(chǎn)生某些并發(fā)癥，其中神經(jīng)根粘連就是手術常常需要注意預防的一種多見的情況，如何預防神經(jīng)根粘連一直是脊柱外科醫(yī)師研討的問題。粘連的主要原因是手術創(chuàng)面滲血凝固后血痂中收縮蛋白單一方向收縮引起的。目前已有學者在學術會交流報道保留部分黃韌帶的方法預防神經(jīng)根粘連，但現(xiàn)在這種方法還沒有經(jīng)過長期療效的證明，暫時也無法廣泛推廣。隨著生物材料的發(fā)展，膠原蛋白海綿開始應用于臨床，膠原蛋白海綿是以牛跟腱為原材料，通過酶解、純化制取高純度Ι型膠原，再根據(jù)互貫網(wǎng)絡技術制成。膠原(Collagen)是機體的主要結構蛋白，由3 個肽鏈組成螺旋結構，每條肽鏈由1000個以上的氨基酸構成;哺乳動物之間的膠原結構相似。制備后的產(chǎn)品保持了蛋白質的三股螺旋結構，因而具有活性;膠原分子能夠激活內(nèi)源性凝血途徑，在使用時通過壓迫創(chuàng)面激活內(nèi)源性凝血，以達到止血效果，王永勝(2)對其止血作用已有研究。膠原蛋白海綿屬于典型的甘—X— Y結構(X、Y分別代表脯氨酸和羥基脯氨酸)，其中主要為羥基脯氨酸，而羥基脯氨酸是人體中一種起修復作用的氨基酸保持原有生物活性,無抗原性，無免疫性,通過酶切技術和鈷60滅菌工藝制備,純度高,生物相容性優(yōu)異,可吸收性,可降解為氨基酸從而被人體所吸收,該產(chǎn)品呈網(wǎng)狀結構,具有良好的透氣性，能夠促進肉芽組織生長、加速傷口愈合，對于其結構和毒力學，早在1998年既有學者(3)報道，國外(4)也有報道;陳曉東(5)等研究認為;膠原蛋白海綿對創(chuàng)面修復及愈合，加速肉芽組織的生長、促進慢性潰瘍和壓瘡創(chuàng)面生長等方面均有顯著的作用。膠原蛋白是人體組織的主要成分。膠原蛋白海綿兼有修復、止血和填充三種作用, 謝楊(6)研究認為：膠原蛋白海綿治療小面積骨外露有其獨到之處，主要是因為膠原蛋白是人體組織的主要成分，它與人體各器官、組織及細胞有著不可分割的密切關系。因此膠原蛋白制品很適合人體器官組織的修復與再生，且對人體無任何毒副作用。
其促進創(chuàng)面愈合機制有5點：
(1)誘導成纖維母細胞衍生、聚合，刺激機體本身膠原生成、排列;
(2)刺激毛細血管生發(fā)中心的形成，保障肉芽組織血供和氧供;(3)誘導、 趨化單核一巨噬細胞及白細胞，增強局部抵抗力;
(4)實驗表明：膠原對成纖維母細胞及上皮細胞均有誘導作用，可誘導上皮細胞再生，終促進缺損創(chuàng)面完全修復
;(5)膠原激發(fā)組織對骨形成蛋白的活性 ，利于新骨形成;骨感染、骨外露的骨組織大多失去骨膜，無軟組織覆蓋，質地干燥，不利于肉芽和上皮細胞的生長。
由于膠原蛋白海綿所具有的以上優(yōu)點，用于外露的骨創(chuàng)面還可形成一層膜狀物，使創(chuàng)面與外界隔離，但不影響壞死組織不斷液化排出。肉芽組織生長較快，逐漸覆蓋外露的骨組織，同時，周圍上皮細胞爬行生長，逐漸縮小封閉肉芽創(chuàng)面，愈合后瘢痕減少，利于功能的恢復。
(7)總結認為，膠原蛋白海綿對于骨髓炎及感染竇道病灶清除后腔隙填塞有一定的效果，特別是大面積創(chuàng)面廣泛滲血具有良好的效果。黃顯凱
(8)等通過對比研究發(fā)現(xiàn)，應用生物蛋白海綿，可以明顯縮短創(chuàng)傷后創(chuàng)面出血停止時間及創(chuàng)面愈合時間，同時減少了創(chuàng)面分泌物，使創(chuàng)面很快達到清潔，組織充血水腫消退，從而縮短了傷后至植皮時間。創(chuàng)面細菌明顯減少，有利于創(chuàng)面感染防治。膠原蛋白海綿在脊柱手術中可作為止血膜及引導組織的再生膜使用，同時它還有防粘連的作用。如果手術中植入活性膠原蛋白，創(chuàng)傷部位的血腫即可滲入膠原的孔隙中形成血痂，血小板具有偽足和含有豐富收縮蛋白，此環(huán)境下，血小板中收縮蛋白的收縮只能發(fā)生在膠原蛋白海綿的孔隙中，從而大大減少了因血小板中收縮蛋白單一方向的收縮引起的相鄰組織之間粘連的發(fā)生。但目前還未見有膠原蛋白海綿在預防神經(jīng)根粘連的療效報道，故本課題選擇應用膠原蛋白海綿在椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)術中應用與不應用膠原蛋白海綿的短期及長期療效進行研究，若證明應用與不應用膠原蛋白海綿在預防神經(jīng)根粘連中有顯著性差異，則具有良好的應用前景。
二 、研究內(nèi)容、預期目標或成果(具體說明課題研究內(nèi)容、要重點解決的關鍵問題和本課題所要達到的目標或要取得的成果)：
【研究內(nèi)容】
1 研究用與不用膠原蛋白海綿在椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)的短期療效。 2 研究用不用膠原蛋白海綿在椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)的長期療效。
【關鍵問題】
1 完整收集納入研究患者的手術前，短期及長期的臨床效果和影像學資料。
【預期目標】
1 對在本院進行的腰椎間盤突出癥合并下腰椎不穩(wěn)手術患者，按是否應用膠原蛋白海綿分組，對比分析短期及長期療效，得出建議臨床是否值得應用膠原蛋白海綿的結論。
2課題完成后，預計在統(tǒng)計源期刊或核心期刊上發(fā)表1-2篇論文。
三 、擬采用的研究方法、技術路線、試驗方案及可行性分析、現(xiàn)有的研究基礎：
【研究方法】
設計： 回顧性病例分析，對比研究。
時間及地點：2006年6月至2008年6月在武漢大學醫(yī)學院中南醫(yī)院。
對象：選擇在醫(yī)院脊柱外科收治的椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)手術患者。 分組：根據(jù)手術后是否應用膠原蛋白海綿分為2 組：
納入標準：所有病例均經(jīng)臨床檢查、X線片(包括正側位、斜位及動力位)和MRI證實符合手術治療標準，且已完成手術隨訪在兩年以上者。
排除標準：1 多節(jié)段、有鈣化及無下腰椎不穩(wěn)的椎間盤突出癥患者。 2 因為各種原因未行內(nèi)固定的患者。
設計、實施、評估者：在指導教師指導下，由本人設計，收集資料;由同一小組完成手術及實施干預;并進行隨訪、評估。
干預措施：一組手術完成后在硬膜外置入膠原蛋白海綿，另一組未置入膠原蛋白海綿。
材料：由無錫貝迪生物公司提供的膠原蛋白海綿 (批準文號：國食藥械(準)字2006第3640727號，產(chǎn)品標號YZB/國1207-2003)
效果評價：分別在手術后 3 ， 6 ，1 2 ， 2 4月進行隨訪，每次隨訪進行X-線檢查，在12，24月時月進行MRI檢查， 根據(jù)X線攝片及MRI檢查測量椎間盤高度比值。分別記錄術前和12月、24月的日本骨科學會評分(JOA評分)、下腰痛及下肢根性痛視覺模擬評分(VAS 評分)，運用改良的Macnab分級法記錄終的臨床療效。
統(tǒng)計學分析：采用S P S S 1 0 . 0 軟件包對數(shù)據(jù)進行x2檢驗P < 0 . 0 5 為差異有顯著性意義。
學 院 基礎醫(yī)學院
專 業(yè) 生物醫(yī)學工程
研 究 生 姓 名 谷 雨
學 號 2008213013093
導師姓名、職稱 徐振華 教授
入 學 年 月
2010年 9月 填寫
說 明
一、學位論文開題報告是研究生開展學位論文工作的重要環(huán)節(jié),開題報告一般于第三學期進行，完成時間遲不能超過第四學期。
二、開題報告評議小組由3-5名副高職以上職稱的專家組成。評議小組設秘書一人，協(xié)助組織和處理評議事宜，并做好詳細記錄，記錄由學院作為原始材料保存?zhèn)洳椤?BR> 三、本開題報告一式二份，學院、研究生處各留一份。
一 立論依據(jù)(所選課題的科學意義和應用前景，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析)：
腰椎間盤突出癥(Lumbar Disc Herniation, LDH)又稱腰椎纖維環(huán)破裂癥或腰椎髓核脫出癥。它是腰椎間盤發(fā)生退行性病變以后，在外力的作用下，纖維環(huán)破裂，髓核突出刺激或壓迫神經(jīng)根，血管或脊髓等組織所引起的腰痛，并且伴有坐骨神經(jīng)放射性疼痛等癥狀為特征的一種疾病。作為骨科的常見病和多發(fā)病，其發(fā)病率約為5-10%，占腰腿痛病人的60%以上，是困繞病人和醫(yī)生的一大頑疾
關于LDH的發(fā)病機制，自從1934年Mixter創(chuàng)立機械性壓迫學說以來，機械壓迫一直是LDH發(fā)病機制的經(jīng)典解釋，對其手術治療也往往建立在機械壓迫的基礎上，自從1 9 3 4 年Mixter和Barr首先成功應用手術治療腰椎間盤突出癥以來， 通過摘除突出的髓核組織來消除其對神經(jīng)根的壓迫成為治療腰椎間盤突出癥行之有效的手術方法。即使到目前，無論是開放手術，還是椎間盤鏡下髓核摘除或顯微鏡下手術，無不與機械壓迫緊密相連，雖然目前各種手術方式多樣，但開放手術仍是重要的治療方法，尤其是在沒有微創(chuàng)手術系統(tǒng)的醫(yī)院，對于合并有下腰椎不穩(wěn)的患者，開放仍然手術不可取代。無論何種手術，手術本身總是有創(chuàng)傷，不可避免的會產(chǎn)生某些并發(fā)癥，其中神經(jīng)根粘連就是手術常常需要注意預防的一種多見的情況，如何預防神經(jīng)根粘連一直是脊柱外科醫(yī)師研討的問題。粘連的主要原因是手術創(chuàng)面滲血凝固后血痂中收縮蛋白單一方向收縮引起的。目前已有學者在學術會交流報道保留部分黃韌帶的方法預防神經(jīng)根粘連，但現(xiàn)在這種方法還沒有經(jīng)過長期療效的證明，暫時也無法廣泛推廣。隨著生物材料的發(fā)展，膠原蛋白海綿開始應用于臨床，膠原蛋白海綿是以牛跟腱為原材料，通過酶解、純化制取高純度Ι型膠原，再根據(jù)互貫網(wǎng)絡技術制成。膠原(Collagen)是機體的主要結構蛋白，由3 個肽鏈組成螺旋結構，每條肽鏈由1000個以上的氨基酸構成;哺乳動物之間的膠原結構相似。制備后的產(chǎn)品保持了蛋白質的三股螺旋結構，因而具有活性;膠原分子能夠激活內(nèi)源性凝血途徑，在使用時通過壓迫創(chuàng)面激活內(nèi)源性凝血，以達到止血效果，王永勝(2)對其止血作用已有研究。膠原蛋白海綿屬于典型的甘—X— Y結構(X、Y分別代表脯氨酸和羥基脯氨酸)，其中主要為羥基脯氨酸，而羥基脯氨酸是人體中一種起修復作用的氨基酸保持原有生物活性,無抗原性，無免疫性,通過酶切技術和鈷60滅菌工藝制備,純度高,生物相容性優(yōu)異,可吸收性,可降解為氨基酸從而被人體所吸收,該產(chǎn)品呈網(wǎng)狀結構,具有良好的透氣性，能夠促進肉芽組織生長、加速傷口愈合，對于其結構和毒力學，早在1998年既有學者(3)報道，國外(4)也有報道;陳曉東(5)等研究認為;膠原蛋白海綿對創(chuàng)面修復及愈合，加速肉芽組織的生長、促進慢性潰瘍和壓瘡創(chuàng)面生長等方面均有顯著的作用。膠原蛋白是人體組織的主要成分。膠原蛋白海綿兼有修復、止血和填充三種作用, 謝楊(6)研究認為：膠原蛋白海綿治療小面積骨外露有其獨到之處，主要是因為膠原蛋白是人體組織的主要成分，它與人體各器官、組織及細胞有著不可分割的密切關系。因此膠原蛋白制品很適合人體器官組織的修復與再生，且對人體無任何毒副作用。
其促進創(chuàng)面愈合機制有5點：
(1)誘導成纖維母細胞衍生、聚合，刺激機體本身膠原生成、排列;
(2)刺激毛細血管生發(fā)中心的形成，保障肉芽組織血供和氧供;(3)誘導、 趨化單核一巨噬細胞及白細胞，增強局部抵抗力;
(4)實驗表明：膠原對成纖維母細胞及上皮細胞均有誘導作用，可誘導上皮細胞再生，終促進缺損創(chuàng)面完全修復
;(5)膠原激發(fā)組織對骨形成蛋白的活性 ，利于新骨形成;骨感染、骨外露的骨組織大多失去骨膜，無軟組織覆蓋，質地干燥，不利于肉芽和上皮細胞的生長。
由于膠原蛋白海綿所具有的以上優(yōu)點，用于外露的骨創(chuàng)面還可形成一層膜狀物，使創(chuàng)面與外界隔離，但不影響壞死組織不斷液化排出。肉芽組織生長較快，逐漸覆蓋外露的骨組織，同時，周圍上皮細胞爬行生長，逐漸縮小封閉肉芽創(chuàng)面，愈合后瘢痕減少，利于功能的恢復。
(7)總結認為，膠原蛋白海綿對于骨髓炎及感染竇道病灶清除后腔隙填塞有一定的效果，特別是大面積創(chuàng)面廣泛滲血具有良好的效果。黃顯凱
(8)等通過對比研究發(fā)現(xiàn)，應用生物蛋白海綿，可以明顯縮短創(chuàng)傷后創(chuàng)面出血停止時間及創(chuàng)面愈合時間，同時減少了創(chuàng)面分泌物，使創(chuàng)面很快達到清潔，組織充血水腫消退，從而縮短了傷后至植皮時間。創(chuàng)面細菌明顯減少，有利于創(chuàng)面感染防治。膠原蛋白海綿在脊柱手術中可作為止血膜及引導組織的再生膜使用，同時它還有防粘連的作用。如果手術中植入活性膠原蛋白，創(chuàng)傷部位的血腫即可滲入膠原的孔隙中形成血痂，血小板具有偽足和含有豐富收縮蛋白，此環(huán)境下，血小板中收縮蛋白的收縮只能發(fā)生在膠原蛋白海綿的孔隙中，從而大大減少了因血小板中收縮蛋白單一方向的收縮引起的相鄰組織之間粘連的發(fā)生。但目前還未見有膠原蛋白海綿在預防神經(jīng)根粘連的療效報道，故本課題選擇應用膠原蛋白海綿在椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)術中應用與不應用膠原蛋白海綿的短期及長期療效進行研究，若證明應用與不應用膠原蛋白海綿在預防神經(jīng)根粘連中有顯著性差異，則具有良好的應用前景。
二 、研究內(nèi)容、預期目標或成果(具體說明課題研究內(nèi)容、要重點解決的關鍵問題和本課題所要達到的目標或要取得的成果)：
【研究內(nèi)容】
1 研究用與不用膠原蛋白海綿在椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)的短期療效。 2 研究用不用膠原蛋白海綿在椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)的長期療效。
【關鍵問題】
1 完整收集納入研究患者的手術前，短期及長期的臨床效果和影像學資料。
【預期目標】
1 對在本院進行的腰椎間盤突出癥合并下腰椎不穩(wěn)手術患者，按是否應用膠原蛋白海綿分組，對比分析短期及長期療效，得出建議臨床是否值得應用膠原蛋白海綿的結論。
2課題完成后，預計在統(tǒng)計源期刊或核心期刊上發(fā)表1-2篇論文。
三 、擬采用的研究方法、技術路線、試驗方案及可行性分析、現(xiàn)有的研究基礎：
【研究方法】
設計： 回顧性病例分析，對比研究。
時間及地點：2006年6月至2008年6月在武漢大學醫(yī)學院中南醫(yī)院。
對象：選擇在醫(yī)院脊柱外科收治的椎間盤突出癥并下腰椎不穩(wěn)手術患者。 分組：根據(jù)手術后是否應用膠原蛋白海綿分為2 組：
納入標準：所有病例均經(jīng)臨床檢查、X線片(包括正側位、斜位及動力位)和MRI證實符合手術治療標準，且已完成手術隨訪在兩年以上者。
排除標準：1 多節(jié)段、有鈣化及無下腰椎不穩(wěn)的椎間盤突出癥患者。 2 因為各種原因未行內(nèi)固定的患者。
設計、實施、評估者：在指導教師指導下，由本人設計，收集資料;由同一小組完成手術及實施干預;并進行隨訪、評估。
干預措施：一組手術完成后在硬膜外置入膠原蛋白海綿，另一組未置入膠原蛋白海綿。
材料：由無錫貝迪生物公司提供的膠原蛋白海綿 (批準文號：國食藥械(準)字2006第3640727號，產(chǎn)品標號YZB/國1207-2003)
效果評價：分別在手術后 3 ， 6 ，1 2 ， 2 4月進行隨訪，每次隨訪進行X-線檢查，在12，24月時月進行MRI檢查， 根據(jù)X線攝片及MRI檢查測量椎間盤高度比值。分別記錄術前和12月、24月的日本骨科學會評分(JOA評分)、下腰痛及下肢根性痛視覺模擬評分(VAS 評分)，運用改良的Macnab分級法記錄終的臨床療效。
統(tǒng)計學分析：采用S P S S 1 0 . 0 軟件包對數(shù)據(jù)進行x2檢驗P < 0 . 0 5 為差異有顯著性意義。