关键词:
骨质疏松
骨折修复
SD大鼠
多模态MRI
病理学
摘要:
目的:
本研究使用多模态MRI成像技术动态评估去势大鼠骨质疏松性骨折局部血流灌注情况,并与病理学作对照,探讨多模态MRI成像技术评估去势大鼠骨质疏松性骨折局部血流灌注的可行性和应用价值。
方法:
将48只2月龄的雌性SD大鼠分为假手术组和模型组,对模型组大鼠行双侧卵巢切除术(去势),建立骨质疏松模型,假手术组作为对照,不切除卵巢,仅切除周围脂肪组织。双侧卵巢切除术后3个月,采用双能X线吸收法测量大鼠骨密度,以确认大鼠骨质疏松模型建立成功;采用改良钻孔法,建立大鼠左侧股骨不完全性骨折模型。分别于骨折术后10天、20天、30天每组随机选取6只大鼠(剩余6只备用),测量骨密度,并进行IVIM-DWI、m Dixon-Quant、DCE-MRI成像检查,在MRI后处理软件上勾画左股骨骨折区域、健侧股骨进行计算,进行下列分析:1、采用独立样本t检验比较术后同一时间点假手术组与模型组健侧股骨DCE-MRI参数(MRE、WIR)、IVIM-DWI参数(D、D*、f)、m Dixon-Quant参数(FF)的差异,并将各参数分别与骨密度作Spearman相关分析,采用单因素方差分析比较同组各参数不同时间点的纵向差异;2、采用独立样本t检验比较术后同一时间点假手术组与模型组骨折区域DCE-MRI参数(MRE、WIR)、IVIM-DWI参数(D、D*、f)的差异,采用单因素方差分析比较同组各参数不同时间点的纵向差异;3、采用配对样本t检验比较同组同一大鼠骨折区域与健侧股骨DCE-MRI参数(MRE、WIR)、IVIM-DWI参数(D、D*、F)的差异。MRI检查后麻醉处死大鼠,取其左股骨进行HE染色、免疫组化等病理学检查,镜下观察假手术组与模型组骨痂组织形态学及VEGF表达的差异,将骨折区域MRI灌注参数与骨痂VEGF进行Spearman相关分析。
结果:
1、两组大鼠体重情况:骨质疏松造模前,假手术组与模型组体重无统计学差异(P>0.05);骨质疏松造模术后3月,模型组体重较假手术组明显增加,且差异具有统计学意义(P<0.05)。
2、两组大鼠骨密度比较:(1)骨质疏松造模术后3月,模型组骨密度低于假手术组,差异具有统计学意义(P<0.001)。(2)骨折术后各时间点两组横向比较,模型组骨密度低于假手术组,差异具有统计学意义(P<0.05);骨折术后同组不同时间点纵向比较,假手术组及模型组骨密度组间均无统计学差异(P>0.05)。
3、两组健侧股骨MRI参数比较:(1)骨折术后各时间点两组横向比较,假手术组MRE、WIR、D、D*值均明显高于模型组,FF明显低于模型组,且差异均具有统计学意义(P<0.05);而各时间点f值两组比较均无统计学差异(P>0.05)。(2)骨折术后同组不同时间点纵向比较,假手术组及模型组MRE、WIR、D、D*、f、FF值组间均无统计学差异(P>0.05)。
4、两组骨折区域MRI参数比较:(1)骨折术后各时间点两组横向比较,在术后10天,假手术组MRE、WIR、D*值均高于模型组,但无统计学差异(P>0.05),D、f值也无统计学差异(P>0.05);术后20天,假手术组MRE、D*值均高于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05),WIR、D、f值均无统计学差异(P>0.05);术后30天,假手术组MRE、WIR值均高于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05),而D、D*、f值均无统计学差异(P>0.05)。(2)骨折术后同组不同时间点纵向比较,骨折术后随着时间增加,假手术组及模型组MRE、WIR、D*值均先增加后降低,假手术组及模型组MRE、WIR值组间差异均具有统计学意义(P<0.05),而D*值组间均无统计学差异(P>0.05);骨折术后随着时间增加,假手术组及模型组D值均逐渐减低,假手术组组间差异具有统计学意义(P<0.05),模型组组间无统计学差异(P>0.05);假手术组及模型组f值组间均无统计学差异(P>0.05)。
5、同组同一大鼠健侧股骨与骨折区域MRI参数比较:在术后10天和术后20天,假手术组及模型组骨折区域MRE、WIR、D、D*值均明显高于健侧股骨,差异具有统计学意义(P<0.05);在术后30天,假手术组及模型组骨折区域MRE、WIR、D、D*值均高于健侧股骨,假手术组和模型组MRE、WIR、D*值以及模型组D值差异均具有统计学意义(P<0.05),而假手术组D值无统计学差异(P>0.05)。术后各时间点同组同一大鼠健侧股骨与骨折区域f值比较,假手术组及模型组均无统计学差异(P>0.05)。
6、骨痂组织形态学及VEGF表达:(1)骨痂组织形态学:与假手术组相比,模型组骨折修复延迟,骨小梁稀疏、减少,排列紊乱,成骨细胞减少。(2)VEGF表达:骨折术后10天、20