兩點(diǎn)法Dixon技術(shù)聯(lián)合Micro-CT定量評(píng)估骨質(zhì)疏松大鼠骨強(qiáng)度變化的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的：采用兩點(diǎn)法Dixon磁共振成像技術(shù)和Micro-CT掃描，結(jié)合組織學(xué)檢查及生物力學(xué)特性，初步探索其在定量分析骨質(zhì)疏松大鼠模型骨強(qiáng)度變化規(guī)律中的應(yīng)用價(jià)值，并明確兩種影像學(xué)檢查技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。
　　材料和方法：將40只6月齡的正常健康雌性 SD大鼠分別稱重，按照組間體重?zé)o差異的原則隨機(jī)分為兩組，其中一組采用經(jīng)典卵巢去勢(shì)術(shù)（ovariectomized，OVX）建立骨質(zhì)疏松癥模型，即卵巢去勢(shì)組（OVX），另一組采用假手術(shù)（sh

2、am-operated,SHAM）切除腹腔內(nèi)與雙側(cè)卵巢同等質(zhì)量的脂肪，作為正常對(duì)照，即假手術(shù)組（SHAM），每組各20只。于基線、第4周、8周、12周分別從兩組中各取5只實(shí)驗(yàn)大鼠，對(duì)大鼠第5腰椎椎體行兩點(diǎn)法Dixon技術(shù)檢查，檢測(cè)椎體松質(zhì)骨內(nèi)的骨髓脂肪分?jǐn)?shù)（fat Fraction，F(xiàn)F）。于MRI檢查結(jié)束后，采用過(guò)量麻醉處死實(shí)驗(yàn)大鼠，取第4、5腰椎椎體分別進(jìn)行以下檢測(cè)：1、Micro-CT檢查第5腰椎椎體松質(zhì)骨獲得組織骨密度（bone

3、 mineral density，BMD）和相關(guān)骨微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)；2、進(jìn)行椎體壓縮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)第5腰椎椎體的生物力學(xué)特性；3、骨組織HE染色，分析第4腰椎椎體骨髓脂肪細(xì)胞含量的改變。
　　結(jié)果：隨著時(shí)間的增加，OVX組骨髓FF呈時(shí)序性增高，自第4周開(kāi)始較基線時(shí)差異出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），早于BMD出現(xiàn)差異（第8周，P＜0.05），同步于骨小梁分離度（trabecular separation，Tb.Sp）、骨體積分?jǐn)?shù)（bone

4、volume fraction，BVF）和結(jié)構(gòu)模擬指數(shù)（structure model index，SMI）的改變。骨小梁厚度（trabecular thickness，Tb.Th）較基線于第12周時(shí)出現(xiàn)變化（P＜0.05），而骨小梁數(shù)量（trabecular number，Tb.N）在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未出現(xiàn)明顯差異（P＞0.05）。SHAM組中，F(xiàn)F與Micro-CT各項(xiàng)參數(shù)的時(shí)序性差異均無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），除外了建模時(shí)間

5、對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。骨髓組織學(xué)結(jié)果顯示，第4周時(shí)OVX組骨髓脂肪密度較SHAM組即出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），至第12周OVX組骨髓脂肪密度和脂肪細(xì)胞直徑較SHAM組分別增加了55.1％、32.6%（P＜0.01）。椎體壓縮實(shí)驗(yàn)：第4周OVX組彈性模量（elastic modulus）較SHAM組出現(xiàn)差異（P＜0.05），至第8周OVX組標(biāo)本的最大破壞載荷和破壞應(yīng)力均出現(xiàn)明顯差異（P＜0.05）。OVX組FF與BMD、BVF、最大破壞載荷

6、、破壞應(yīng)力、彈性模量均表現(xiàn)為高度負(fù)相關(guān)，與Tb.Th的負(fù)相關(guān)性稍弱，與Tb.Sp、SMI、骨髓脂肪細(xì)胞密度、直徑呈高度正相關(guān)。
　　結(jié)論：
　　1．兩點(diǎn)法Dixon技術(shù)及Micro-CT能夠定量分析骨質(zhì)疏松過(guò)程中骨髓中脂肪含量與骨微結(jié)構(gòu)的時(shí)序性變化規(guī)律。
　　2．結(jié)合力學(xué)實(shí)驗(yàn)與組織學(xué)結(jié)果，證明了骨髓中脂肪組織的增多削弱了骨骼強(qiáng)度，導(dǎo)致了骨質(zhì)量的降低。
　　3．兩點(diǎn)法Dixon技術(shù)測(cè)量的FF變化早于BMD，而部分同