动态Gd增强MR成像对超早期股骨头骨骺缺血的诊断研究

摘要

目的：运用新的MR技术-动态Gd增强MR成像，观察髋关节极度外展固定仅30分钟时股骨头骨骺血流灌注的变化。rn 方法：本项实验包括13例刚出生2周的乳猪，平均体重6.7公斤。随机将乳猪分为两组：第一组为正常对照组.rn 共6例，第二组为缺血组.共7例。在对照组，在全麻下将乳猪双侧髓关节取自然体位固定，进行MR扫描。在缺血组，在全麻下双侧髋关节取极度屈髋屈膝外展体位固定，通常能达到的外展角度为75°～900°，平均(83±5)°.持续固定30分钟并进行MR扫描，扫描完毕后解除固定，允许乳猪自由行走，一天后取自然体位重复MR扫描，扫描完毕后立即处死乳猪。rn MR扫描仪为1.5T GE MR仪，上述MR扫描均采用相同MR序列，包括常规SE T1WI(TR/TE=450ms/15ms)，SE T2WI(TR/TE=3000ms/85ms).动态Gd增强MRI和Gd增强SE T1WI。所谓动态Gd增强灌注MRI，即运用时间分辨率为3秒的SPGR成像技术(TR/TE=30/4.5S，Fip anglee=35°)。在静脉注射Gd之前、注射过程之中及之后连续扫描32个SPGR序列，每个序列有3帧图像，共获得96帧图像.扫描时间共为4分多钟。经耳缘静脉注射Gd的剂量为0.2mmol/kg，注射时间约为5秒钟。在注射对比剂前后的MR图像上，在股骨头的生长板、干骺端的Spongiosa、股骨头的前部及后部等不同解剖区域选择兴趣区，兴趣区的部位和大小在增强前后保持一致，采集每个兴趣区的平均信号强度。各解剖区域在开始注射对比剂之后不同时间的增强率=在不同时间点的信号强度-增强前的信号强度/增强前的信号强度，通过此公式计算得出不同解剖区域在连续不同时间的增强率。组织强化时间的快慢取决于从开始注射对比剂到增强率达到强化平台的时间。MR扫描完毕后，全部动物均被立即处死。取出完整的股骨.标本浸泡于10％甲醛液中，固定2周，用25％蚁酸脱钙，再将其包埋在JB4plastie液中，5μm层厚切片，用1％甲苯胺蓝染色和血管墨汁灌注染色。rn 结果：rn 髋关节持续外展固定时，股骨头的生长板、干骺端的spongiosa、股骨头骨骺的前部和后部的增强率较自然体位时明显减低(P<0.05)，且强化速度较自然体位时明显减慢(P<0.05)。在自然体位，股骨头前部的增强率与后部基本相同，但在持续外展固定时，前部的增强率低于后部.然而两者之间并无显著性差异(P>0.1)。在常规Gd增强SE T1WI，无论MR图像和计算得出的增强率均未见异常改变。乳猪在外展固定之后，被允许自由行走。一天后的MR扫描显示，股骨头各个解剖区域的增强率及强化快慢与正常对照组基本相同。组织学研究显示.乳猪股骨头骨骺软骨和生长板软骨内未见异常组织结构改变，未发现软骨细胞的坏死。二次骨化中心的骨组织也未见异常变化。rn 结论：髋关节极度外展固定仅30分钟即可引起股骨头骨骺缺血，动态Gd增强MR技术能够检出这种股骨头骨骺的超早期缺血。