神经中枢软骨生长受阻对脊髓管发育的影响：一项在猪身上的实验研究

《Journal of Investigative Surgery》：The Influence of Growth Blocking of the Neurocentral Cartilages on the Development of the Spinal Canal. An Experimental Study in Pigs

神经中央软骨（NCC）生长阻滞通过椎弓根螺钉可诱导胸腰椎椎管矢状面狭窄，尤其在L3-L6水平，表现为 pedicle长度缩短（减少32.6%）和椎管矢状径减少（29.6%），横向直径及形态学无显著改变，但可能引发代偿性胸腰椎后凸。

　　本研究通过实验动物模型，探讨了在脊柱发育尚未完全成熟的阶段，使用椎弓根螺钉进行神经中央软骨（NCC）双侧阻断是否会导致胸腰段脊柱管狭窄。实验采用24只家猪作为研究对象，将它们分为四个不同的实验组，分别在胸腰段脊柱的不同部位进行NCC阻断处理。所有动物在手术后被观察了8至9个月，期间研究人员对它们的形态学、形态测量学以及影像学参数进行了详细分析，并与14只未接受NCC干预的对照组进行了比较。

研究结果表明，NCC的双侧阻断并未引起脊柱在冠状面上的不对称生长或变形，这与之前研究中发现的单侧阻断导致的不对称形态变化有所不同。在所有实验组中，脊柱管的前后径（即矢状直径）均出现了显著的减小，尤其是在下腰段（L3–L6）表现得更为明显。这种减小主要归因于椎弓根的发育受限，而脊柱管的横向直径则保持相对稳定。此外，实验组动物表现出轻微的腰椎过度前凸和代偿性的胸椎后凸，这些现象可能与脊柱在NCC阻断后的生长调整有关。

在讨论部分，研究团队指出，脊柱管狭窄通常被视为一种退行性疾病，但也可能出现在一些先天性或特发性疾病中，如软骨发育不全、椎体骨块形成、脊柱裂等。这些疾病中，脊柱管狭窄往往伴随着椎弓根缩短、椎板增厚以及关节突增大，从而限制了脊柱管的直径。在本研究中，NCC阻断后观察到的脊柱管形态变化与这些疾病的表现相似，说明NCC的功能在脊柱发育过程中起着至关重要的作用。特别是在腰椎段，由于NCC的活跃期通常在5至6岁，因此该区域的脊柱管对NCC的阻断更加敏感。

研究还指出，脊柱管的矢状直径在NCC阻断后显著减小，而横向直径则没有明显变化。这种差异可能反映了脊柱在矢状面上的生长受到NCC阻断的直接影响，而横向生长则未受到影响。在对照组中，脊柱管的矢状和横向直径在D12至L6段保持一致，但在实验组中，由于NCC的阻断，矢状直径减小导致脊柱管形态发生变化，呈现出一种类似发育性狭窄的特征。

值得注意的是，虽然NCC阻断并未引起脊柱在冠状面的不对称性变形，但实验组动物在非阻断区域表现出局部的后凸现象。这可能与脊柱在生长受限区域的力学调整有关，即身体为了维持整体平衡，可能会在相邻的非阻断区域形成代偿性的弯曲。这种现象在临床中可能与某些先天性脊柱畸形相似，如软骨发育不全患者的脊柱后凸。

研究团队进一步分析了椎弓根长度的变化。在对照组中，椎弓根的长度随着脊柱段的向下逐渐增加，而在实验组中，特别是在L3至L6段，椎弓根长度显著缩短。这一发现与NCC在脊柱发育中的关键作用相吻合，说明NCC的活跃对于椎弓根的正常生长至关重要。而在其他实验组中，如A组和D组，椎弓根长度的变化并未达到统计学上的显著性，这可能与阻断部位的选择以及脊柱段的发育阶段有关。

此外，本研究还强调了NCC在脊柱发育中的重要性。NCC不仅影响脊柱的生长方向，还决定了脊柱管的形状和大小。如果NCC的功能受到干扰，可能会导致脊柱管狭窄，这种狭窄在某些情况下可能与脊柱的退行性变化相似，但其根源在于发育过程中的异常。因此，NCC的功能状态可能成为预测或早期干预脊柱管狭窄的一个重要指标。

在临床应用方面，研究团队指出，尽管椎弓根螺钉在脊柱畸形矫正中具有良好的稳定性，但在脊柱尚未完全成熟的情况下使用该技术可能会带来一定的风险。由于椎弓根长度较短，且脊柱管狭窄，术中螺钉置入时更容易发生骨皮质穿透、神经血管损伤或植入物失败等问题。因此，在对脊柱发育尚未完成的儿童进行手术治疗时，必须谨慎评估手术方案，确保在不影响NCC正常功能的前提下实现脊柱的稳定。

为了减少这些风险，研究建议在术前使用高分辨率影像学技术（如CT扫描或三维重建）对个体的椎弓根形态进行详细评估。在手术过程中，可以考虑采用导航系统、神经监测或其他替代性固定方法，以确保手术的安全性和有效性。例如，在某些解剖结构复杂或NCC活跃的区域，可以考虑使用椎板钩、椎板下钢丝或混合固定结构，以避免直接阻断NCC的生长。

本研究的局限性也得到了充分的讨论。由于实验对象是家猪，其脊柱发育过程与人类存在一定的差异，因此研究结果可能无法完全推广到人类临床。此外，实验中未对性别进行区分，且动物分组并非随机，这些因素都可能影响研究的普遍适用性。同时，由于实验组和对照组的差异在影像学上较为明显，评估者难以完全保持盲法，这也可能对结果的客观性产生一定影响。

尽管存在这些局限性，本研究仍提供了一个新的实验模型，用于研究脊柱管狭窄的机制。未来的研究可以进一步探讨NCC在人类脊柱发育中的作用，以及可能影响其功能的遗传、机械或炎症因素。此外，还可以研究在脊柱发育的关键时期，是否可以通过早期的手术或药物干预来维持或恢复NCC的正常功能，从而预防脊柱管狭窄的发生。

总体而言，本研究揭示了NCC在脊柱发育中的重要作用，并为脊柱管狭窄的机制提供了新的视角。这些发现对于脊柱外科医生在处理脊柱畸形和狭窄问题时具有重要的参考价值。尤其是在儿童脊柱手术中，如何在不影响NCC正常功能的前提下实现脊柱的稳定，是一个值得深入研究的课题。未来的研究可以结合更多的临床数据和影像学技术，进一步验证这些发现，并探索更安全、有效的治疗方法。