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超早期ONFH股骨头微环境变化的CT与MR定量研究*

更新时间:2016-07-05

股骨头缺血坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)是股骨头软骨下骨血供减少,导致骨细胞凋亡及软骨下骨塌陷,继发髋关节骨关节炎的病理生理过程,糖皮质激素可降低骨重塑能力,损害骨陷凹-微管系统,是诱发ONFH最多见的因素[1]。MRI是诊断ONFH较敏感的技术,但常规扫描无法检出超早期ONFH。由于ONFH被检出后已难以逆转病程,因此,其超早期的病理变化及诊断研究备受关注。为此,本研究开展了MR横向弛豫技术联合Micro-CT动态观察超早期ONFH的实验研究,以期发现其股骨头微环境变化的规律,为超早期ONFH的影像学诊断奠定基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物

新西兰大白兔45只,雌雄不拘,体质量(2.30±0.31)kg,单笼饲养,随机分为空白对照组15只、实验组30只。实验组随机分为造模5、7、9、11、13 d共5个观察组,每组6只,与对照组(每次3只)共同观察。造模技术为激素联合脂多糖改良方法[2]

1.2 MRI检查

致死剂量深度麻醉后仰卧位四肢固定于兔固定板,运用Siemens Avanto 1.5T MR成像仪,8通道体部相控矩阵线圈中心置于两侧髋关节连线的中点进行扫描。扫描序列:T1WI、T2WI、T2-FLAIR、T2mapping及T2*mapping。其中,T2mapping和T2*mapping序列的扫描参数分别为:TR 2000 ms,TE 20、40、60、80 ms,ST 3.5mm,SS 0 mm,FOV 160×160,NEX 2和TR 900 ms,TE 4.77、13.03、21.29、29.55、37.81、44.65、51.49 ms,ST 3.5 mm,SS 0.7 mm,FOV 160×160,NEX 2。不同定量技术均于同一部位进行测量,感兴趣区(ROI)大小为:4 mm2

在我们的观察中有3例不成功,在鼻内镜下吻合口可见瘢痕过度生长,考虑为创面的过度增殖所致,我们总结在年轻患者及术后复查吻合口过度肉芽组织生长的患者中可在吻合口填塞的海绵中使用5-FU以减轻瘢痕形成。

Bühnemann 1992: Gudrun Bühnemann, Some Remarks on the Date of Abhayākaragupta and the Chronology of His Works, Zeitschrift der Deutschen Morgenländischen Gesellschaft vol. 142, no. 1, 120-127.

1.3 Micro-CT检查

MR成像原理与CT不同,其测量所得的T2值和T2*值是组织的固有特性。本实验测量显示的股骨头T2值和T2*值降低改变与潘振宇等[5]研究结果一致,也同样呈现出了先降低后逐渐恢复的变化趋势,但其观测时间为2~8周(间隔1周),不同于本实验5~13 d(间隔1 d)的观测时间点。该结果意味着T2值和T2*值降低而后升高的趋势或许是ONFH发病进程中的基本表现,当诱因不同时(如是否使用内毒素),其变化出现的时间和变化程度会有所不同。

1.4 组织学检查

如今,已有一大批绿色建材家居企业落户荆门,因为荆门拥有发展秸秆板材的资源、产业、平台和政策等多方面优势,具有做大做强绿色建材家居产业的先决条件。

1.5 统计学方法

行实验组23只46髋CT、MR各时间点测量值的相关性分析,发现Micro-CT各参数中Tb.Sp与T2值、T2*值多呈正相关关系;Tb.Th与T2值、T2*值则多呈负相关关系(表3)。

所有股骨头色泽、形态、软硬度均无明显异常。实验组第7天空骨陷窝率高于对照组,第13天其空骨陷窝率均>40%,骨小梁变细或中断、骨髓内脂肪细胞增多、体积增大,髓腔内出血等病理改变随时间延长而逐渐加重(图1~2)。

2 结果

2.1 兔生存情况

t检验结果显示,第5、7、9、11和13天时实验组与对照组T2值、T2*值的组间差异均具有统计学意义(P<0.05)。

2.2 MR测量

各组兔股骨头光整,T1WI、T2WI未见信号异常。实验组兔第5天测量时,T2值、T2*值即低于对照组,但随着造模时间延长而逐步增高,至第13天时仍低于对照组(表1)。

10%甲醛液固定股骨头、脱钙、脱水、透明、浸蜡、包埋、冠状位切片、贴片、脱蜡、染色、封片后,由两名高年资病理诊断医师盲法阅片,取4个高倍视野计算平均空骨陷窝率。

表1 实验组与对照组股骨头T2值T2*值的动态变化

组别T2T2*5d7d9d11d13d5d7d实验组62.1±5.063.9±5.165.3±8.169.7±5.474.3±3.47.3±0.47.7±0.4对照组80.7±4.078.3±5.882.2±4.577.6±6.279.5±5.29.5±1.99.7±1.4

组别T2*髋数9d11d13d5d7d9d11d13d实验组65.3±8.169.7±5.474.3±3.41210888对照组82.2±4.577.6±6.279.5±5.266666

实验组造模5~13 d组兔各死亡1、2、2、2只,合计死亡7只。兔死亡前拒饮食,部分拉稀便,精神萎靡,俯卧。纳入23只存活兔,与对照组双侧共同观测。

2.3 Micro-CT测量

各组、各期兔股骨头形态完整,肉眼观察图像骨小梁结构无明显差异。测量结果显示,实验组Tb.SP、Tb.N随造模时间延长逐渐增高,BMD、Tb.Th则逐渐减低,对照组的测量值基本稳定(表2)。为验证T2值、T2*值、BMD、Tb.N、Tb.Th、Tb.Sp的稳定性,随机选取5只兔重复测量10次,计算出其变异系数(CV),分别为2.54%、1.75%、1.02%、0.89%、0.75%、1.04%。

表2 实验组与对照组股骨头Micro-CT测量值的动态变化

组别BMDTb.N5d7d9d11d13d5d7d实验组204.42±15.32195.70±18.78187.71±16.62183.26±15.89165.95±15.560.97±0.181.08±0.22对照组199.43±21.46200.16±19.25197.94±20.17202.75±18.65199.43±21.460.87±0.190.93±0.17

组别Tb.NTb.Th9d11d13d5d7d9d实验组1.11±0.251.16±0.211.20±0.200.97±0.160.92±0.180.78±0.17对照组0.92±0.180.89±0.190.86±0.191.02±0.141.11±0.251.03±0.25

组别Tb.ThTb.Sp11d13d5d7d9d11d13d实验组0.75±0.190.68±0.160.08±0.030.10±0.040.11±0.040.12±0.040.16±0.03对照组1.00±0.201.05±0.170.12±0.020.14±0.040.15±0.030.15±0.040.14±0.03

t检验结果显示,实验组兔股骨头BMD、Tb.Th自造模第7天及之后与对照组的差异有统计学意义(P<0.05),Tb.N、Tb.Th值均自造模第9天差异具有统计学意义(P<0.05),Tb.Sp自造模第5天差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.4 相关性分析

使用SPSS 22.0软件进行统计学分析,获得资料均符合正态分布,采用均数±标准差描述,独立样本比较采用t检验,相关性分析采用Pearson分析法,检验水准α除特别说明外设定为0.05。

表3 实验组Micro-CT各参数与T2值T2*值动态变化的相关性

项目5d7d9d11d13dT2值T2*值T2值T2*值T2值T2*值T2值T2*值T2值T2*值BMD-0.454-0.457-0.293-0.285-0.315-0.420-0.521-0.215-0.342-0.45Tb.N 0.310 0.274 0.311 0.417 0.357 0.629 0.416 0.267 0.275 0.328Tb.Th-0.516-0.663 -0.813* -0.822*-0.762-0.698 -0.842*-0.766 -0.830*-0.699Tb.Sp 0.764 0.848* 0.762 0.825* 0.887* 0.702 0.714 0.734 0.841* 0.699

注:*P<0.05

2.5 组织学观察

在Keltan EP(D)M所有工厂中,安全问题排在第一位,持续改进紧随其后。当然,这也适用于美国奥兰治工厂的悬浮法聚合工艺。从历史角度而言,使用悬浮法合成的产品更容易产生凝胶,填充油的分散、颜色和气味也更容易出现问的评审小组会评估计划变更的项目,并评判可能带来的结果,如对客户的影响等。

图1 实验组第7天组织学观察(HE染色×10) 注:股骨头、小梁内骨陷窝部分细胞核边集,出现空骨陷窝

图2 实验组第13天组织学观察(HE染色×10) 注:股骨头、小梁内细胞核边集增多,空骨陷窝增多

3 讨论

超早期ONFH是致病因素(外伤、激素、酒精等)侵入至股骨头发生Ⅰ期变化的间隔期,该期CT、MRI常规检查表现均为阴性[3],因此,该期的临床诊断很难,相关的影像学研究也鲜有报道。本实验运用CT与MRI定量分析技术动态观测兔股骨头缺血坏死超早期模型,主要目的是缩短ONFH影像诊断的时间窗。

Micro-CT可敏感反映骨质结构的变化,具有较高的特异性,其中BMD变化可解释骨生物力学性能70%的变化,综合其他参数可解释90%的变化[4]。本研究发现,随着造模时间延长,BMD、Tb.Th呈逐渐降低的趋势,Tb.Sp、Tb.N呈逐渐增高的趋势。从时间窗来看,Tb.Sp变化最早呈现出统计学意义(第5天),BMD和Tb.Th则次之(第7天),而Tb.N的变化发生最晚(第9天)。上述参数值的变化较好地解释了ONFH超早期骨质结构各成分相互关联、互相制约的变化状况,呈现出骨质结构削弱为主导,骨小梁应力逐渐减低的病理变化规律,但此改变与骨质疏松病理变化一致,并非ONFH特有。

MRI扫描结束后,行对照组及实验组死亡兔股骨上段取出后的Micro-CT扫描,参数为:70 Kpv,功率50 w、1 mA,每转动0.72°采集一幅图,大视野,行二维与三维重建。冠状面定位后以自带软件测量股骨头ROI的BMD(骨密度)、Tb.N(骨小梁数目)、Tb.Th(骨小梁平均厚度)、Tb.SP(骨小梁分离度)。

从目前的形势上看,从信息化到大数据人力资源管理演进的过程中,主要是针对数据进行统计、问题分析与监控等方面的构建。并在此基础上,提升竞争优势,完成相关的排列组合。具体的实践参见表2。

超早期ONFH的T2值与T2*值改变无疑是骨及骨髓细微变化的综合体现,结合Micro-CT的测量结果,从相关指标参数的变化时间窗分析,可确定该期的骨髓病理变化较骨的病理变化发生更早、更活跃。众所周知,常规MRI诊断ONFH的时间窗早于普通CT,但常规MRI也无法发现超早期ONFH。陈昆涛等[6]通过单纯激素建模兔的MRI研究发现,STIR扫描能较早发现股骨头斑点状高信号改变,其时间窗为2周,晚于本实验的5 d。虽然本实验采用的建模技术与之不同,但STIR序列反映的是ONFH骨质疏松或水肿表现,而T2值与T2*值反映的则是先于骨成分的骨髓变化情况,尽管该期骨髓变化与之相关的细节尚不知晓,但从理

论和实验依据来看,T2值与T2*值测量无疑可先于STIR等MR技术预测ONFH的发生。

已有的临床研究证实[7],大剂量激素治疗3周内即可能出现股骨头坏死早期症状,但该期及之前的常规检查都难以发现影像学阳性征象。本实验所用Micro-CT技术仅能用于实验,无法用于临床,而T2值与T2*值临床测量技术则已很成熟,且近几年已初步应用于骨髓的研究中[8-10],从本实验的测量结果来看,T2值与T2*值测量可更早探及股骨头区域组织变化,预测超早期ONFH的敏感性更高。当ONFH高危患者股骨头T2值与T2*值降低时,即使其动态观察呈现恢复趋势,都预示着ONFH可能会发生。

参考文献

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土壤全磷含量的高低,主要受土壤成土母质和耕作施肥的影响。土壤磷主要包括全磷、速效磷和缓效磷,其中全磷是土壤磷素的潜在肥力。据第二次全国各地土壤普查资料,中国土壤全磷含量大致在0.44~0.85 g/kg范围内,南方酸性土壤全磷含量较低,北方石灰性土壤全磷含量较高[14]。

杨璐希,黄雨,刘中财,喻钧伦,李卓,王竹,郑永基,杨茹,胡富碧
《成都医学院学报》2018年第2期文献

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