大鼠骨折模型影像學(xué)

1、大鼠骨折模型影像學(xué) 1材料與方法SPF級(jí)SD大鼠60只，雌雄各半，體重(雌性250270g，雄性260280g)，上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物提供SCXK(滬)2022-0002;實(shí)驗(yàn)在本院SPF級(jí)屏障環(huán)境動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展SYXK(蘇)2022-0015，并遵循實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用的3;原那么，給予人道主義的關(guān)心。Mammomat-1000NOVA型攝影X射線機(jī):Sie-mens公司(德國(guó));LightspeedVCTXT型64排螺旋CT:GE公司(美國(guó));Echospeed型1.5T超導(dǎo)核磁共振儀:GE公司(MI，美國(guó));Axioskope2型顯微圖象分析系統(tǒng):Zeiss公司(德國(guó));傷科接骨片:0.36g/片

2、，大連美羅中藥廠(中國(guó));鈣、磷測(cè)定試劑盒:南京建成生物工程研究所(中國(guó))。大鼠購(gòu)進(jìn)后適應(yīng)性飼養(yǎng)1周，取60只稱重后按性別、體重隨機(jī)分為3組:假手術(shù)組、模型組，傷科接骨片治療組，每組各20只，雌雄各半，做好標(biāo)記，分籠飼養(yǎng)，每周復(fù)稱體重。將模型組，治療組大鼠按文獻(xiàn)方法制備前右肢橈骨中段骨折模型:水合氯醛腹腔注射麻醉，右前臂脫毛，于右前臂前側(cè)作直切口，切開皮膚及深筋膜，從拇展長(zhǎng)肌及橈側(cè)腕長(zhǎng)伸肌之間別離，骨膜外暴露橈骨，在雙側(cè)橈骨中段以骨鉗折斷，滴入34滴的青霉素液(40萬(wàn)U/mL)預(yù)防感染，然后逐層縫合，后肢連續(xù)3d肌注青霉素(40萬(wàn)U/只)預(yù)防感染。手術(shù)3d后開場(chǎng)按組分別灌胃給藥，方法如下:治療

3、組將傷科接骨片用蒸餾水配制成濃度為0.033g/mL的混懸液，按0.33g/kg的劑量灌胃給藥，假手術(shù)組和模型組灌胃給予等體積的蒸餾水。各組每日灌胃給藥一次，共4周，在本院SPF動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室正常喂養(yǎng)。1.2.3放射影像學(xué)檢查(X射線、MI和CT成像檢查)給藥第28天，各組取10只大鼠(雌雄各5只)分別以3.5%濃度的水合氯醛按3mL/kg腹腔注射麻醉后，分別進(jìn)展X射線、核磁共振(MI)和計(jì)算機(jī)掃描CT四維成像等放射影像學(xué)檢查，檢查各大鼠骨折部位的愈合和恢復(fù)情況，并參考文獻(xiàn)方法進(jìn)展4級(jí)評(píng)分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):1分，骨折斷面可見(jiàn)或邊緣趨向性模糊，未見(jiàn)骨膜和骨痂形成;2分，斷面邊緣模糊、不整齊，可見(jiàn)骨膜形成，

4、少量骨痂形成;3分，斷面邊緣接近消失，骨膜明顯，骨痂量增多但尚未填滿;4分，斷面邊緣消失，骨膜近似正常，骨痂填滿，與骨皮質(zhì)互相連接。給藥四周后，每組各取10只大鼠(雌雄各5只)，分別以水合氯醛麻醉后，腹主動(dòng)脈抽取血液，約3mL以15%EDTA抗凝，測(cè)定血小板聚集率、全血粘度(高切、中切、低切的切變率分別為8、40、1201/s)及血漿粘度，其余置于未加抗凝劑試管中，室溫放置60min，3000r/min離心5min，取血清按試劑盒說(shuō)明書的方法測(cè)定血清Ca、P的程度。第28天取血后，離斷大鼠腕肘關(guān)節(jié)，剔除附著的軟組織，取完好左側(cè)撓骨，將骨痂組織標(biāo)本置于裝有4%甲醛(pH7.4)的干凈玻璃瓶中封口

5、，置于4冰箱中，固定48h再將骨痂標(biāo)本置于含5%ED-TA(乙二胺四乙酸)液中脫鈣30d左右。石蠟包埋，常規(guī)切片(矢狀面)，行HE染色，光學(xué)顯微鏡下觀察骨痂生長(zhǎng)情況。給藥完畢后，每組另取10只大鼠(雌雄各5只)，按上法解剖取完好的撓骨標(biāo)本，然后將獲取的撓骨架在兩根鐵棒之間，以橈骨骨折處為中心掛一根線繩，在線繩下端懸掛一個(gè)小桶，然后逐漸向小桶內(nèi)加水，當(dāng)水加到一定的重量時(shí)，該愈合的骨頭就會(huì)發(fā)生折斷，然后稱量小桶中所加的水的重量作為橈骨骨折造模抗折力的指標(biāo)。各實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果以SPSS13.0軟件進(jìn)展方差分析和組間t-檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。2實(shí)驗(yàn)結(jié)果X射線檢查結(jié)果說(shuō)明:偽手術(shù)組大鼠的右前肢橈骨輪廓明晰、光滑，

6、構(gòu)造完好，未見(jiàn)明顯創(chuàng)傷。模型組大鼠的右前肢橈骨可見(jiàn)明顯的創(chuàng)傷性骨折，為橫斷的完全骨折，多數(shù)有明顯的錯(cuò)位，可見(jiàn)纖維性骨痂形成，但骨折線明顯可見(jiàn)。治療組給藥后骨折部位可見(jiàn)有明顯的致密性骨痂形成，骨折線模糊不清或消失，多數(shù)可見(jiàn)大量的鈣鹽沉積，趨于愈合。2.2大鼠骨折部位的CT成像、MI檢查結(jié)果骨折部位的CT成像、MI檢查結(jié)果根本與X射線檢查結(jié)果根本一致，但CT成像更直觀地反響了骨折部位的外膜輪廓愈合和恢復(fù)情況，且圖像直觀、明晰，可以從不同的角度和側(cè)面反映骨折部位的愈合情況。而MI圖譜那么更加明晰地反響了骨折部位內(nèi)部的恢復(fù)情況，但圖像明晰度稍差。治療組的影像學(xué)評(píng)清楚顯高于模型組，說(shuō)明其愈合情況明顯好于

7、模型組。偽手術(shù)組因?yàn)闆](méi)有骨折造模，全部分4分。與模型組比擬，治療量組全血粘度(高切，中切，低切)有明顯的降低，差異有顯著性(P0.01)，說(shuō)明傷科片對(duì)骨折模型大鼠全血粘度的升高有一定的降低作用，對(duì)血漿粘度的升高其抑制作用不明顯(P0.05)。與模型組和偽手術(shù)組比擬，治療組血小板聚集率明顯降低，有極顯著意義(P0.01)，說(shuō)明傷科接骨片可抑制血小板聚集，有明顯的活血作用。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，模型組有2只血液標(biāo)本有凝聚血絲，不能正常測(cè)定，故n=8。2.6對(duì)骨折模型大鼠血清Ca，P程度的影響與模型組比擬，治療組大鼠的血清Ca、P程度均有明顯升高(P0.050.01);甚至略高于偽手術(shù)(正常對(duì)照)組的程度，

8、說(shuō)明服用傷科接骨片后可以促進(jìn)Ca、P的吸收，有益于骨折創(chuàng)傷的恢復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，模型組大鼠骨折部位的抗折力顯著下降，給藥各組的抗折力比模型組均明顯進(jìn)步(P0.050.01)，高、中劑量組的愈合情況尤佳，但仍未恢復(fù)到正常動(dòng)物的程度。病理組織學(xué)檢查結(jié)果提示:偽手術(shù)組大鼠的右前肢橈骨的病理切片可見(jiàn)骨密質(zhì)呈板層狀，骨構(gòu)造完好，骨髓腔明晰，骨皮質(zhì)連續(xù)，骨小梁排列整齊，骨組織無(wú)缺損，構(gòu)造正常。造模各組大鼠骨折部位的骨髓腔均消失，其中模型組以纖維骨痂為多，可見(jiàn)大片的纖維性骨痂和少量的骨小梁殘留;治療組大鼠可見(jiàn)骨性和軟骨骨痂形成，多數(shù)骨小梁長(zhǎng)成且排列較齊，僅有2只大鼠的骨小梁排列稍亂，骨折的愈合情況明顯好于模

9、型組。3小結(jié)與討論骨折是臨床上多見(jiàn)的創(chuàng)傷性疾病，其愈合過(guò)程是復(fù)雜的骨組織構(gòu)造和生物力學(xué)不斷恢復(fù)的過(guò)程。在骨折初時(shí)，因骨骼及周圍組織血管斷裂、出血而在部分形成瘀腫，并逐漸形成含有網(wǎng)狀纖維素的凝塊，約24h后新生毛細(xì)血管、成纖維細(xì)胞和吞噬細(xì)胞開場(chǎng)侵入，使血腫塊機(jī)化，被機(jī)化的血腫塊和肉芽組織再演變?yōu)槔w維結(jié)締組織，形成骨折端的纖維化愈合。其后骨折部位的骨內(nèi)膜及骨外膜的成骨和成軟骨細(xì)胞開場(chǎng)發(fā)生，產(chǎn)生骨化組織，填充在骨折端的空隙，形成內(nèi)、外骨痂，并沿著骨皮質(zhì)的髓腔側(cè)和骨膜側(cè)向骨折線生長(zhǎng)，逐步會(huì)合并不斷鈣化。骨折間隙早期形成的纖維組織也逐步轉(zhuǎn)化成軟骨組織，進(jìn)而鈣化成骨痂，同時(shí)新生的骨小梁不斷增加，骨痂也逐步

10、骨化形成骨連接，終至骨折愈合。實(shí)驗(yàn)中選擇的治療藥傷科接骨片;由紅花、炙沒(méi)藥、三七、煅自然銅、馬錢子粉、炙乳香、土鱉蟲、冰片等中藥精制成，有活血化瘀，消腫止痛，舒筋接骨;的成效，是臨床上常用的治療骨折的中成藥。其中的紅花、沒(méi)藥、三七、冰片等活血化瘀中藥在骨折早期可發(fā)揮化瘀、消腫、止痛的作用，而煅自然銅、乳香、土鱉蟲等中藥那么對(duì)其后的骨痂形成及骨化、骨小梁生成等有一定的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果進(jìn)一步確證了其主要成效，說(shuō)明傷科接骨片口服給藥后可促進(jìn)骨折模型大鼠的創(chuàng)口形成骨性和軟骨性骨痂，促進(jìn)骨小梁的生成和鈣鹽沉積，使愈合后的骨折部位的生物力學(xué)特征抗折力明顯增強(qiáng)，進(jìn)而加速其愈合。這些藥效作用可能與全方的

11、活血通絡(luò)、促進(jìn)骨折斷端鈣磷的沉積和纖維骨痂組織的鈣化等有關(guān)，其作用的機(jī)理有待進(jìn)一步地研究和分析。通過(guò)對(duì)大鼠骨折模型的X-射線、CT四維成像和MI圖像的比擬，發(fā)現(xiàn)X-射線圖為二維圖像，遠(yuǎn)不及CT成像對(duì)大鼠骨折及愈合情況表達(dá)的明晰、直觀和全方位。而MI圖像需要用特殊的動(dòng)物專用小線圈，價(jià)格昂貴，目前難以推廣，且其圖像的明晰度、分辨率和直觀表達(dá)也需要進(jìn)一步地提升。CT四維成像是先將X線束對(duì)物體掃描后，由探測(cè)器接收透過(guò)該層面的X線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光，由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)展處理，最終形成明晰的全方位四維動(dòng)畫圖像，從而更加明晰、直觀地反映骨折的愈合情況，值得進(jìn)一步地推廣