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目的:通过运用核磁动态增强扫描(MRI-Dynamiccontrast-enhancedscan)的成像方法,研究激素致兔股骨头缺血性改变模型的血流动力学改变,为SANFH早期诊断以及疗效评价提高无创、敏感的影像学方法。
方法:健康成年纯种新西兰大耳白兔60只,采用随机区组抽样方法将不同体重的实验动物分入5组。正常空白对照1组(N组)8只、不同时相模型组(M组:M2w、M4w、M6w、M8w)4组各13只。参照Yamamoto的方法对M组进行造模处理。在每组实验结束时进行MRI动态增强扫描。将MRI动态增强扫描的原始数据传输至GE公司ADW4.2工作站,采用Functool软件进行后处理,计算时间一信号强度曲线,测量股骨头、骺下区及股骨颈髓腔区的rBF、rBV和MTT等灌注参数,并计算出半定量参数(早期强化率Ee、早期强化斜率SS、最大强化率Emax、最大相对强化斜率Eslop、达峰时间Tmax、最大流出率Ewash、最大流出速率Vwash),评价MRI动态增强扫描的半定量参数对不同时间内兔股骨头缺血性表现的敏感性。
结果:(1)M2、M4、M6、M8及N组处理组间股骨头关节面下SS(F=176.17,P＜0.001)、Ee(F=10.43,P＜0.001)、Emax(F=61.73,P＜0.001)、Eslop(F=62.78,P＜0.001)、Tmax(F=19.93,P＜0.001)、Ewash(F=4.46,P=0.002)、Vwash(F=3.86,P=0.006)差异具有显著的统计学意义。在股骨头关节面下区,激素造模组早期强化指标SS及Ee明显下降,均低于N组,M2组降至最低,M4、M6、M8组出现不同程度的回升。峰值强化指标Emax、Eslop造模后明显下降,均低于N组,M4组降至最低,M6、M8组出现不同程度的回升。达峰时问Tmax造模组明显延长,M4组最长,M6、M8组出现一定程度回落。流出指标Ewash、Vwash在造模早期(M2组)轻度下降,M4、M6、M8组出现明显回升,M6、M8组明显高于N组。(2)股骨头骺下区SS(F=295.00,P＜0.001)、Ee(F=70.72,P＜0.001)、Emax(F=136.49,P＜0.001)、Eslop(F=150.04,P＜0.001)、Tmax(F=14.14,P＜0.001)、Ewash(F=4.48,P=0.002)、Vwash(F=4.85,P=0.001)差异具有显著的统计学意义。在股骨头骺下区,早期强化指标SS值及Ee值变化规律与股骨头关节面下区相似。峰值强化指标Emax、Eslop造模后明显下降,均低于N组,M2组降至最低,M4、M6、M8组出现不同程度的回升。达峰时间Tmax造模后明显延长,M2组最长,M4、M6、M8组出现一定程度回落。流出指标Ewash、Vwash在造模早期(M2组)轻度下降,M4、M6、M8组出现明显回升。(3)股骨颈髓腔骺端区SS(F=694.22,P＜0.001)、Ee(F=33.87,P＜0.001)、Emax(F=60.20,P＜0.001)、Eslop(F=64.54,P＜0.001)、Tmax(F=10.08,P＜0.001)、Ewash(F=7.42,P＜0.001)、Vwash(F=22.55,P＜0.001)差异具有显著的统计学意义。股骨颈髓腔骺端早期强化指标SS值及Ee值造模后各组明显低于N组;SS值M2组降至最低,M4、M6、M8组出现不同程度的回升;Ee值M4组降至最低,M6、M8组出现不同程度的回升。峰值强化指标Emax、Eslop造模后明显下降,均低于N组,M4组降至最低,M6、M8组出现不同程度的回升。达峰时间Tmax造模后明显延长,M2组最长,M4、M6、M8组出现一定程度回落。流出指标Ewash、Vwash在造模早期(M2、M4组)下降,M6、M8组出现明显回升。
结论:MRI动态增强扫描可以反映股骨头缺血的病理生理变化,股骨头血流量随着用药时间的推移呈下降至第2-4周达最低点,随后逐渐恢复,提示股骨头缺血的微循环变化。血流量下降是股骨头缺血坏死的早期生理变化,只有血流量下降到一定程度并持续一段时间才会引起骨细胞坏死这种不可逆的病理变化,因此早期发现股骨头血流异常对股骨头缺血坏死的早期诊断和预防有显著意义。MRI动态增强扫描早期强化指标、峰值强化指标及流出特征指标可敏感的反映激素对股骨头血流微循环的影响,为研究激素性股骨头缺血坏死骨质血供情况提供无创的功能影像学方法。