多層螺旋CT測量成年貴州小型豬胸椎正常數據

劉新峰 付雋 曾憲春 王玉權 吳曙光 王榮品(通訊作者)

550002貴州省人民醫院放射科1，貴州貴陽

550002貴陽中醫學院實驗動物研究所2，貴州貴陽

貴州小型豬由于在解剖、生化、生理及代謝方面與人具有極大的相似性，已成為重要的實用動物品系。在基礎醫學研究領域，國內已積累了貴州小型豬一定的正常生理、生化及解剖數據。比如，劉霞等完善了貴州小型豬胃腸黏膜5-羥色胺、生長抑素等內分泌細胞的分布規律[1]，為構建胃腸道疾病模型奠定了實驗基礎。王平等對貴州小型豬脾臟做了形態學和免疫組化初步研究[2]，并對CD3、CD4、CD8、CD20 細胞數量進行了測定。本研究主要采用螺旋CT及后處理軟件對健康貴州小型豬的胸椎基本數據進行采集，為貴州小型豬數據庫資料的建立及小型豬胸椎模型的建立提供基礎支持。

資料與方法

實驗動物：由貴陽中醫學院動物研究所提供，全價顆粒飼料喂養，飼養環境按國家標準實驗動物環境及設施執行。隨機選取貴州成年小型豬10 頭，其中雌雄各5 頭，11～18 個月齡，體重17.05～30.8 kg。

實驗儀器：掃描儀器采用由貴州省人民醫院放射科提供的西門子雙源CT(Siemens SOMATOM Definition)。

實驗方法：實驗動物掃描前均行肌注麻醉(3%戊巴比妥鈉0.55 mL/kg，速眠新Ⅱ0.11 mL/kg)。麻醉起效后，將小豬置于特制實驗用具并進行固定，采取仰臥位，進行CT掃描。掃描參數包括：重建間隔為1.5 mm，層厚為2 mm，管電壓為100 kV，管電流為148 mAs。

數據處理：掃描結束，將原始圖像傳輸到Aquarius iNtuition 4.4 軟件中進行胸椎三維重建及數據測量。在胸椎椎體軸位正中層面測量椎體橫徑、椎體前后徑及椎弓根寬度(圖1)、椎弓根骨性通道(即椎弓根置釘通道，本研究測量經椎弓根中部達椎體前1/3 距離)[3]、椎弓根寬度、椎管橫徑及前后徑(圖2)，在矢狀位相應重建圖像中測量椎弓根高度(圖3)、胸椎棘突長度(圖4)。以上數據均采用兩次測量取平均值。

統計學方法：數據采用SPSS 13.0 軟件處理；計量資料以(±s)表示，采用t檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

貴州小型豬胸椎形態、結構：小型豬胸椎計數為13 個，與人有一定差異。胸椎椎體橫徑以T1、T2稍大外，其余椎體橫徑變化不明顯，為18 mm 左右，椎體前后徑及椎弓根高度自T1～13變化不大，分別為12 mm、17 mm左右；椎弓根寬度及骨性通道以T9最大，分別為(9.68±0.43)mm、(23.91±1.10)mm。胸椎棘突較長，自T1～13椎體依次變短是胸椎的特征，T1棘突長度約(74.28±2.56)mm。椎弓根寬度及骨性通道與小型豬體重均呈正相關，相關系數均＞0。

討 論

胸椎是脊柱的重要組成部分，它與胸骨、肋骨圍成的桶狀結構在維持脊柱穩定方面要強于頸、腰椎。因此，一旦受損會對脊柱的穩定性產生影響。胸椎骨折主要治療手段是早期后路手術，手術成功的關鍵在于螺釘的準確植入。胸椎常用椎弓根螺釘內固定術有3 種：傳統胸椎椎弓根螺釘植入術、徒手胸椎椎弓根-肋骨復合螺釘植入術、計算機輔助螺釘植入術[4]，其中傳統胸椎椎弓根螺釘植入術是基礎。胸椎手術成功與否取決于術者熟練程度。因此，年輕骨科醫生需要在實驗動物上做大量模擬各種術式練習，而術前對實驗動物椎體形態、解剖及各種徑線值測量將變得尤為重要。

貴州小型豬已被培育成人類醫學研究領域較好的實驗用材，如劉興華利用貴州小型豬采用介入栓塞法建立了急性心肌梗死的模型[5]。國外用于評價栓塞劑炎性不良反應、輻射損傷等實驗模型。近年來，把影像設備運用到小型豬實驗模型研究或正常數據的測量已成研究熱點。有文獻報道，多層螺旋CT仿真內鏡對4 段豬空腸占位模型檢測，顯示率高達100%；我們之前利用螺旋CT 測量小型豬腎臟徑線值并與解剖測量值相比并無明顯差異。所以，為了推進貴州小型豬開發利用，我們采用影像設備對成年健康貴州小型豬胸椎數據進行測量，為建立胸椎病變手術模型提供數據支持。

本研究顯示，雙源CT及其后處理技術可清晰顯示胸椎曲度、椎體及附件形態、結構，并能準確測量椎體及附件各種徑線。胸椎椎體橫徑除T1、T2稍大外，其余椎體橫徑變化不明顯，椎體前后徑及椎弓根高度各椎體間差異不大。因此，小型豬是科學研究中理想的胸椎病變動物實驗模型。椎弓根是脊柱最堅固的部分，被稱之為“力核”，它要用后方的應力支撐前方的椎體，同時要承受周圍的伸曲應力、旋轉應力及側方應力等，胸椎椎弓根寬度較窄，周圍結構相對復雜，外科置釘風險也相應增加。若螺釘植入點選擇及深度不當，將造成嚴重的后果；向前、外側突破骨皮質易損傷周圍肺組織、甚至胸部大血管危及生命，向內側突入椎管，可引起脊髓、神經的損傷等。因此，本研究利用影像設備測量椎體及椎管橫徑、前后徑、椎弓根高度及寬度，并三維重建胸段椎體全貌，對小型豬作為胸椎內固定術動物實驗模型術前評估、術后隨訪具有積極意義。另外，小型豬椎弓根寬度及骨性通道均與小型豬體重呈正相關，表明隨著小型豬體重增加，椎弓根寬度及椎弓根骨性通道將隨著增加。

總之，利用螺旋CT 對成年貴州小型豬活體胸椎各種徑線的測量，既避免了資源的浪費，又可以對胸椎多曲面重建、多方位觀察分析，而且研究證明螺旋CT 在測量數據方面是真實可信的[8]。我們相信，隨著影像設備不斷更新，CT 在動物實驗中發揮的作用越來越重要。

圖1 成年貴州小型豬椎體軸位正中層面(1 為椎體前后徑測量徑線；2 為椎體橫徑測量徑線；3 為椎弓根寬度測量徑線)

圖2 成年貴州小型豬椎體軸位正中層面(4 為椎管橫徑測量徑線；5 為椎管前后徑測量徑線；6 為椎弓根骨性通道測量徑線)

圖3 成年貴州小型豬椎弓根矢狀位正中層面(7 為椎弓根高度測量徑線)

圖4 成年貴州小型豬胸椎棘突矢狀位正中層面(8為胸椎棘突測量徑線)