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目的运用磁共振生理学成像技术,对正常及退变的兔膝关节软骨行定量测定,探讨磁共振生理学成像在检测关节软骨退变中的应用价值。资料与方法选用20只新西兰大白兔,随机分为甲、乙、丙、丁四组。甲组兔左膝关节行常规磁共振成像,扫描结束后即刻处死,取股骨髁软骨行苏木素和伊红染色(hematoxylin and eosin, HE)、阿利辛兰染色(Alcian Blue, AB)及蛋白多糖含量测定。乙、丙、丁各组每只兔左膝先进行相同常规膝关节成像及T2图成像(T2 mapping)、磁化传递对比成像(Magnetization transfer contrast,MTC),后行延迟增强磁共振成像(delayed gadolinium enhanced MRI of cartilage,dGEMRIC)。后于每只兔左膝关节内注射0.2ml(10U)木瓜蛋白酶,各组分别于注射木瓜蛋白酶后24、48、72小时左膝行相同先后顺序相同MRI成像序列。扫描结束后处死动物,取左侧股骨髁部软骨行大体观察、HE、AB染色及蛋白多糖含量测定。每次MRI冠状面成像后,取左膝股骨内、外侧髁、胫骨内、外侧平台内、中、外各3个共12个感兴趣点,测定关节软骨T1、T2驰豫率及磁化传递率并取平均值,并对每组数据进行t检验,同时与蛋白多糖含量和组织学检查结果相对照。结果注射木瓜蛋白酶前蛋白多糖含量平均为5.32 ug/mg,注射后24、48小时,蛋白多糖含量分别降为1.91 ug/mg和2.52 ug/mg,与注射前比较,p值分别为0.048和0.045,统计学均有差异。注射后72小时,蛋白多糖含量平均为3.70 ug/mg,p值为0.455,统计学没有差异。组织学HE染色见注射前后软骨细胞未见明显改变,软骨表面完整。注射木瓜蛋白酶前,关节软骨AB染色深浓,注射后24、48小时,软骨AB染色均明显变浅,72小时后,软骨染色逐渐变深。T1 map图像软骨色阶由注射前的粉红色转为注射后的蓝色,注射木瓜蛋白酶后24、48、72小时的T1弛豫率分别降低了316.09ms、244.01ms和143.98ms。经t检验后,注射后24、48小时与注射前差异具有统计学意义,p值为0.047和0.045。T2图像软骨色阶由注射前的黄红色转为注射后的红色,注射木瓜蛋白酶后24、48、72小时的T2弛豫率分别升高了30.14ms,20.92ms和16.17ms。经t检验后,注射后24小时与注射前差异具有统计学意义,p值为0.04。注射木瓜蛋白酶前后相比,各组关节软骨磁化传递率不同程度地降低,以24小时后降低最明显,但各组磁化传递率注射前后相比没有统计学差异。结论本研究设计的动物模型能够成功模拟骨关节炎早期软骨生化成分的改变,为MRI探测软骨的生化改变提供了一个理想方法。本研究采用的dGEMRIC、T2 mapping及MTC成像技术能够通过定量检测T1、T2弛豫时间值和磁化传递率反映软骨退变的生化改变。