两点法Dixon技术联合Micro-CT定量评估骨质疏松大鼠骨强度变化的实验研究

发布时间：2017-08-24 05:18

  本文关键词：两点法Dixon技术联合Micro-CT定量评估骨质疏松大鼠骨强度变化的实验研究

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【摘要】：目的:采用两点法Dixon磁共振成像技术和Micro-CT扫描,结合组织学检查及生物力学特性,初步探索其在定量分析骨质疏松大鼠模型骨强度变化规律中的应用价值,并明确两种影像学检查技术联合应用的优势。材料和方法:将40只6月龄的正常健康雌性SD大鼠分别称重,按照组间体重无差异的原则随机分为两组,其中一组采用经典卵巢去势术(ovariectomized,OVX)建立骨质疏松症模型,即卵巢去势组(OVX),另一组采用假手术(sham-operated,SHAM)切除腹腔内与双侧卵巢同等质量的脂肪,作为正常对照,即假手术组(SHAM),每组各20只。于基线、第4周、8周、12周分别从两组中各取5只实验大鼠,对大鼠第5腰椎椎体行两点法Dixon技术检查,检测椎体松质骨内的骨髓脂肪分数(fat Fraction,FF)。于MRI检查结束后,采用过量麻醉处死实验大鼠,取第4、5腰椎椎体分别进行以下检测:1、Micro-CT检查第5腰椎椎体松质骨获得组织骨密度(bone mineral density,BMD)和相关骨微观结构参数;2、进行椎体压缩实验检测第5腰椎椎体的生物力学特性;3、骨组织HE染色,分析第4腰椎椎体骨髓脂肪细胞含量的改变。结果:随着时间的增加,OVX组骨髓FF呈时序性增高,自第4周开始较基线时差异出现统计学意义(P0.05),早于BMD出现差异(第8周,P0.05),同步于骨小梁分离度(trabecular separation,Tb.Sp)、骨体积分数(bone volume fraction,BVF)和结构模拟指数(structure model index,SMI)的改变。骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)较基线于第12周时出现变化(P0.05),而骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)在整个实验过程中未出现明显差异(P0.05)。SHAM组中,FF与Micro-CT各项参数的时序性差异均无明显统计学意义(P0.05),除外了建模时间对实验的影响。骨髓组织学结果显示,第4周时OVX组骨髓脂肪密度较SHAM组即出现统计学差异(P0.05),至第12周OVX组骨髓脂肪密度和脂肪细胞直径较SHAM组分别增加了55.1%、32.6%(P0.01)。椎体压缩实验:第4周OVX组弹性模量(elastic modulus)较SHAM组出现差异(P0.05),至第8周OVX组标本的最大破坏载荷和破坏应力均出现明显差异(P0.05)。OVX组FF与BMD、BVF、最大破坏载荷、破坏应力、弹性模量均表现为高度负相关,与Tb.Th的负相关性稍弱,与Tb.Sp、SMI、骨髓脂肪细胞密度、直径呈高度正相关。结论:1.两点法Dixon技术及Micro-CT能够定量分析骨质疏松过程中骨髓中脂肪含量与骨微结构的时序性变化规律。2.结合力学实验与组织学结果,证明了骨髓中脂肪组织的增多削弱了骨骼强度,导致了骨质量的降低。3.两点法Dixon技术测量的FF变化早于BMD,而部分同步于骨小梁微结构的改变。4.FF与骨微结构参数,既相互影响又相互独立,共同影响骨质量的变化,两点法Dixon技术与Micro-CT的联合应用可以全面、准确的评估骨质疏松的生物学特性,为进一步研究提供了全新的观察角度。
【关键词】：骨质疏松症 大鼠 两点法Dixon技术 Micro-CT
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R580;R816.8;R445.2
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-9
• 前言9-13
• 参考文献11-13
• 材料和方法13-21
• 结果21-28
• 讨论28-32
• 结论32-33
• 参考文献33-36
• 综述 MRI在评价骨质疏松症骨质量研究中的应用36-44
• 参考文献40-44
• 中英文缩略表44-45
• 攻读学位期间撰写的论文45-46
• 致谢46-48

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本文编号：729414