实验目的：初步分析小鼠股骨及下颌骨骨微结构分形维数(FD)与骨质疏松的相关性,为分形分析在下颌骨疾病诊断中的临床运用提供实验依据。研究方法：以6周龄的1-α羟化酶敲除小鼠(1α(OH)ase-/-)、人成纤维细胞生长因子-23转基因小鼠(mFGF23)以及1α(OH)ase--/-mFGF23小鼠(统称为基因修饰小鼠)为骨质疏松模型,以同窝出生的野生型小鼠(WT)为正常对照,采集小鼠的股骨和下颌骨,采用HE染色、Von Kossa染色、总胶原组织化学染色、抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,评估各类型小鼠的骨微结构变化；采用X-射线摄影、micro-CT扫描及三维重建评估小鼠的骨质疏松程度；利用Image J软件分别测量各组小鼠股骨和下颌骨X-射线影像和micro-CT扫描成像兴趣区域的分形维数值(FD),统计分析各组小鼠股骨和下颌骨的FD值差异,并分析X-射线影像和micro-CT扫描成像、下颌骨和股骨FD值的相关性。实验结果：(1)骨组织及骨微结构组织学结果显示,与同窝的WT小鼠相比,lα(OH)ase-/-、mFGF23及1α(OH)ase-/-mFGF23小鼠的股骨远端干骺端钙结节、成骨细胞明显减少,股骨远端软骨生长板宽度明显增加、胶原含量明显增加,皮质骨和小梁骨骨容量明显增大,破骨细胞面与骨面的比值明显增加,破骨细胞骨吸收明显；X-射线扫描结果显示,基因修饰小鼠的股骨和下颌骨骨长度及体积减少、骨密度明显下降,磨牙和切牙及下颌牙槽骨的射线透光度明显提高、牙髓腔明显宽大、根管明显变薄；micro-CT扫描及三维重建分析显示,皮质骨厚度、骨小梁的容量明显减少,下颌第一、第二磨牙的牙尖釉质磨耗明显增加；上述现象在1α(OH)ase-/-mFGF23小鼠中尤为突出；结果提示,基因修饰小鼠的骨质疏松模型构建成功。(2)分形分析结果显示：股骨头和股骨远端干骺端X片的FD值在基因修饰小鼠中明显增加,但股骨体未见差异；无论股骨远端骨骺还是干骺端,microCT片的FD值在基因修饰小鼠中也明显增加(p<0.05或p<0.01)；下颌骨X线FD分析显示,下颌骨升支的FD值在基因修饰小鼠中明显增高,而在牙槽骨中未见差异,但microCT片第一磨牙和第二磨牙根尖下方牙槽骨的FD值明显升高,第三磨牙各区域的FD值在各组间未见明显改变；上述结果的变化,与组织学和影像学的结果一致,提示FD值可以较好地反映骨质疏松状况,X线和microCT扫描影片皆可,股骨干骺端、下颌骨升支和牙槽骨是较合适的兴趣部位。(3)通过对股骨和下颌骨X片及microCT片FD值的相关性分析,结果发现：无论是股骨干骺端、还是下颌骨升支与牙槽骨,其X片的FD值与microCT片的FD值都呈现较好的相关性,相关系数(r)分别为0.518(p=0.039)和0.849(p=0.001)；下颌骨升支X片的FD值与股骨干骺端、microCT片牙槽骨与股骨干骺端的FD值也相关,相关系数(r)分别为0.541(p=0.049)和0.777(p=0.003),结果提示,分形分析可运用于下颌骨影像学的分析。结论：利用构建成功的基因修饰小鼠作为骨质疏松模型,通过分形分析,发现无论X线摄影片还是microCT扫描断层片,FD值都能较好地反映骨质疏松状况,股骨干骺端、下颌骨升支和牙槽骨皆是较合适的兴趣部位;下颌骨的FD与股骨高度相关,提示分形分析也可运用于下颌骨影像学的分析,经过优化,有望成为下颌骨疾病诊断的辅助手段。