关节软骨病损的磁共振成像及其与组织学的对照研究论文

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1、关节软骨病损的磁共振成像及其与组织学的对照研究论文朱宝林亓建洪张经健王新怡马振申范克伟【摘要】［目的］探讨MRI对关节软骨各期病变的敏感成像序列并评价MRI对早期软骨病变的诊断价值。［方法］通过1例新鲜截肢人和4例正常猪膝关节的T2RI图像为标准切取标本染色，图像与染色图片对照以评价MR对关节软骨的诊断价值。［结果］5种序列的组织分辨力、病变检出率以3DFSFSPGR序列最高分别达67.9％和93.7％；蛋白多糖（proteoglycan,PG）和胶原纤维（collagenfibers，CF）主要分布在关节软骨的深层组织。以MRI图像为标准切取的各级软骨标本之间染色浓度，PG呈递减关

2、系，CF呈递增关系。［结论］在5种序列中，3DFSFSPGR是理想的关节软骨成像序列；MR不仅对中晚期软骨病变有良好显示.freelanfreshamputatedkneejointand4normalpigkneejointsodelkneejointsainlydistributedinthedeepcantilage.DyeingofPGindiffentcantilageerosioninetheOAchangesofarticularcartilage.MRIcouldshom钻头沿矢状径分别磨除股骨外髁软骨1、2、3、4mm深度，制作软骨缺损模型。1.4OA模型动物的建立

3、猪膝关节内侧切口，切断前交叉韧带，切除部分内侧半月板后，缝合切口。手术组单独饲养，任其活动。正常对照组未行手术处理。6周后宰杀所有实验动物，得到具备不同软骨病变期的OA模型动物。1.5成像序列研究对照组膝关节分别行快速自旋回波T2加权（FSET2RI专业诊断副主任医师按照Recht〔1〕标准进行图像评定。MRI图像组织分辨力评估按照朱宝林〔2〕标准（表1）。表1各序列扫描数（略）注：Flip翻转角，Thick层厚；SP间隔；Fov视野；Matrix矩阵1.6标本取材与组织学染色标本取材依据MRI上软骨病变分级定点取材，并以MRI为标准。标本经4％多聚甲醛固定1d，用5％EDTA脱钙2周

4、后包埋。垂直于关节软骨切片（4um），行苏木素-伊红（ＨE）、甲苯胺蓝和番红0染色。附于赖氨酸涂片上的实验组组织切片，按SABC法进行Ⅱ型胶原的免疫组织化学染色。1.7图像分析及统计学处理HE染色总体观察关节软骨的形态。甲苯胺蓝和番红0染色切片，使用Photoshop7.0.1软件测量显色区5区域灰度值定量分析。免疫组化染色切片，使用医学图像工作站在100倍放大图像上选取5个视野定标后计算Ⅱ型胶原所占该视野面积，取平均数定量分析。应用SPSS10.0统计学软件，组织分辨力和病变检出率资料采用x2检验。关节软骨甲苯胺蓝、番红0染色灰度、Ⅱ型胶原纤维染色面积结果采用方差分析两两比较的t检验

5、计算P值。2结果2.1不同MRI序列的组织分辨力对照组T2RI图像组织分辨力评估（略）注：3DFS-FSPGR序列与其他序列分辨力两两比较x2检验均P＜0.012.2不同MRI序列的病变检出率截肢膝关节T2RI对软骨病变的检出率（图2）。各序列病变检出率见表3。表35种扫描序列病变检出率（略）注：3DFS-FSPGR序列与其他序列病变检出率两两比较x2检验均P＜0.012.3模型组3DFSFSPGR序列检查180个图像中共检查到软骨病变Ⅰ级92个，Ⅱ级141个，Ⅲ级115个，Ⅳ级34个，关节软骨相对于周围组织低信号显得明亮。在关节负重区大部分软骨显示为3层结构，非负重区软骨则较多显示

6、为一或二层结构。负重区软骨主要为Ⅱ级病变，软骨厚度变薄，软骨内信号强度降低；同时可看到Ⅲ级软骨退变，软骨明显变薄，信号强度降低，软骨下骨亦表现异常低信号；在Ⅱ级病变边缘多见到Ⅰ级病变，表现为软骨轮廓尚规整，但出现厚度均匀变薄或轻度信号强度下降；Ⅳ级病变区可看到软骨全层缺损，表现软骨断裂征，周围软骨信号强度降低，软骨下骨出现异常低信号（图3）。2.4病理结果随着软骨病变的加重，软骨细胞逐渐减少，出现细胞皱缩和胞核、核浆比例变小，细胞基质增多，染色变浅。PG和CF主要分布在关节软骨的深层组织，在表层组织中含量较少。各级软骨病变之间染色浓度PG呈递减关系（灰度值变化见表4）（图4～7），CF

7、呈递增关系（表5）。表4关节软骨番红O染色平均灰度值（略）方差分析t检验0和Ⅰ比较t=4.887,P＞0.05;Ⅰ和Ⅱ比较t=0.140,P＞0.05;Ⅱ和Ⅲ比较t=4.583,P＜0.05表5关节软骨Ⅱ型胶原纤维免疫组化染色面积比（略）方差分析t检验0和Ⅰ比较t=2.917,P＞0.05;0和Ⅱ比较t=4.515,.freelm的软骨缺损，可用于早期诊断关节软骨病变〔2〕。CF具有T2效应，PG具有固水作用〔3〕。本研究显示，随着OA软骨退变