兩點法Dixon技術聯(lián)合Micro-CT定量評估骨質疏松大鼠骨強度變化的實驗研究.pdf

1、目的：采用兩點法Dixon磁共振成像技術和Micro-CT掃描，結合組織學檢查及生物力學特性，初步探索其在定量分析骨質疏松大鼠模型骨強度變化規(guī)律中的應用價值，并明確兩種影像學檢查技術聯(lián)合應用的優(yōu)勢。
　　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，按照組間體重無差異的原則隨機分為兩組，其中一組采用經(jīng)典卵巢去勢術（ovariectomized，OVX）建立骨質疏松癥模型，即卵巢去勢組（OVX），另一組采用假手術（sh

2、am-operated,SHAM）切除腹腔內與雙側卵巢同等質量的脂肪，作為正常對照，即假手術組（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只實驗大鼠，對大鼠第5腰椎椎體行兩點法Dixon技術檢查，檢測椎體松質骨內的骨髓脂肪分數(shù)（fat Fraction，F(xiàn)F）。于MRI檢查結束后，采用過量麻醉處死實驗大鼠，取第4、5腰椎椎體分別進行以下檢測：1、Micro-CT檢查第5腰椎椎體松質骨獲得組織骨密度（bone

3、 mineral density，BMD）和相關骨微觀結構參數(shù)；2、進行椎體壓縮實驗檢測第5腰椎椎體的生物力學特性；3、骨組織HE染色，分析第4腰椎椎體骨髓脂肪細胞含量的改變。
　　結果：隨著時間的增加，OVX組骨髓FF呈時序性增高，自第4周開始較基線時差異出現(xiàn)統(tǒng)計學意義（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）、骨體積分數(shù)（bone

4、volume fraction，BVF）和結構模擬指數(shù)（structure model index，SMI）的改變。骨小梁厚度（trabecular thickness，Tb.Th）較基線于第12周時出現(xiàn)變化（P＜0.05），而骨小梁數(shù)量（trabecular number，Tb.N）在整個實驗過程中未出現(xiàn)明顯差異（P＞0.05）。SHAM組中，F(xiàn)F與Micro-CT各項參數(shù)的時序性差異均無明顯統(tǒng)計學意義（P＞0.05），除外了建模時間

5、對實驗的影響。骨髓組織學結果顯示，第4周時OVX組骨髓脂肪密度較SHAM組即出現(xiàn)統(tǒng)計學差異（P＜0.05），至第12周OVX組骨髓脂肪密度和脂肪細胞直徑較SHAM組分別增加了55.1％、32.6%（P＜0.01）。椎體壓縮實驗：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組標本的最大破壞載荷和破壞應力均出現(xiàn)明顯差異（P＜0.05）。OVX組FF與BMD、BVF、最大破壞載荷

6、、破壞應力、彈性模量均表現(xiàn)為高度負相關，與Tb.Th的負相關性稍弱，與Tb.Sp、SMI、骨髓脂肪細胞密度、直徑呈高度正相關。
　　結論：
　　1．兩點法Dixon技術及Micro-CT能夠定量分析骨質疏松過程中骨髓中脂肪含量與骨微結構的時序性變化規(guī)律。
　　2．結合力學實驗與組織學結果，證明了骨髓中脂肪組織的增多削弱了骨骼強度，導致了骨質量的降低。
　　3．兩點法Dixon技術測量的FF變化早于BMD，而部分同