[发明专利]诱导大鼠胸腰椎黄韧带骨化的张力刺激装置及用途

说明书

本发明提供了一种诱导大鼠胸腰椎黄韧带骨化的张力刺激装置，包括支架、设置在支架顶端的大鼠固定弹性平台、设置在大鼠固定弹性平台下端的张力刺激组件、动力组件、以及设置在张力刺激组件以及动力组件之间的动力转换组件。其中，张力刺激组件包括上下移动的刺激杆、设置在刺激杆顶端并且对大鼠胸腰椎进行刺激的弓形架以及设置在刺激杆底端的动力转换组件连接件；动力转换组件包括与动力组件连接的传动件、安装在传动件上并与动力转换组件连接件相匹配的刺激杆调节轮。

技术领域

本发明属于黄韧带骨化动物模型构建技术领域，具体涉及一种诱导大鼠胸腰椎黄韧带骨化的张力刺激装置及应用该装置构建大鼠黄韧带骨化模型的方法。

背景技术

黄韧带骨化症(Ossification of ligamentum flavum,OLF)属脊柱黄韧带异位骨化性疾病，多发于下胸椎，可引发椎管狭窄导致神经功能障碍。OLF起病隐匿，发展缓慢，临床表现主要以脊髓慢性受压引起肢体感觉、运动障碍或大小便、性功能障碍为主，保守治疗无效，手术解除神经压迫是目前唯一可阻断病情发展的有效治疗手段。

OLF在亚洲高发，在中国报道亦日益增多，目前已成为骨科常见病和多发病，但其病因和发病机制仍未明确。目前研究认为，OLF的发生可能归结于以下因素：力学因素、遗传因素、种族差异、分子生物学因素、退变因素、内分泌因素、饮食习惯等。其中力学因素被诸多研究证实在OLF的发生发展过程中起关键作用(Ahn DK，Lee S，Moon SH，etal.Ossification of the ligamentum flavum[J].Asian Spine J，2014，8(1)：89-96)。日本学者Tsukamoto于2006年通过反复牵拉大鼠尾椎实验得出：反复的张力刺激可能是脊柱韧带骨化重要的诱导因素(Tsukamoto N,Maeda T,Miura H,et al.Repetitive tensilestress to rat caudal vertebrae inducing cartilage formation in the spinalligaments:a possible role of mechanical stress in the development ofossification of the spinal ligaments.J Neurosurg Spine. 2006 Sep；5(3):234-42)。虽然该实验直接证实了张力刺激与脊柱韧带骨化的相关性，并且成功诱导了大鼠尾椎的后纵韧带骨化，然而并未出现黄韧带骨化的影像学变化。且通过牵拉脊柱制造黄韧带张力并不符合下胸椎屈曲诱导黄韧带张力的生理机制，其结论能否适用于胸椎黄韧带骨化(TOLF)尚不可知。

因此，如何通过某种装置使实验动物胸腰椎处于反复的屈曲-伸展状态，模拟人类日常生活、工作当中的脊柱屈曲-伸展生理过程，目前已成为研究OLF形成相关力学因素的重大和关键课题。

目前大白兔是建立动物模型应用较多的动物，其黄韧带的暴露相对比较容易，解剖结构的研究也非常明确，因此常采用外科手术干预的方法构建大白兔黄韧带骨化模型。如发明人所在的项目组前期将明胶海绵作为rhBMP的载体，每侧黄韧带内植入物中含rhBMP0.1mg，诱导黄韧带骨化成功，相关成果的论文分别于2000年、2001年和2002年在“第二军医大学学报”、“中国矫形外科杂志”和“中国脊柱脊髓杂志”上发表，证实了BMP 在脊柱韧带骨化过程中起重要作用(陈雄生,贾连顺,倪斌,袁文,陈华江,李玉莉.重组人骨形态发生蛋白2诱发黄韧带骨化的病理学研究.第二军医大学学报,2000；21(7):642；陈雄生,贾连顺,倪斌,孔庆毅,徐爱民,陈华江,李玉莉.重组人骨形态发生蛋白-2诱发黄韧带骨化的实验模型.中国脊柱脊髓杂志,2002；12(1):31)。

但是，一方面，该方法系通过外科干预配合化学物质诱导OLF，这与人类发生OLF的病理生理过程不相符，其研究成果在阐述OLF发病机理方面的参考价值明显不及直接通过张力刺激诱导OLF；另一方面，且目前市场上兔属的抗体不全，成骨过程中一些重要蛋白无法检测，这些均说明大白兔无法成为研究OLF发病机制最理想的模型动物。