显微CT多阈值分析评价骨折愈合效果

• 作者: 毕龙 王军 钦逸仙
• 来源期刊: 中国体视学与图像分析
• 学科: 医学
• 关键词: 显微CT 阈值 骨折 骨愈合 大鼠
• 年，卷（期）: 2012,（3）
• 所属期刊栏目: 生物医学
• 页码范围: 200-206
• 页数: 7页
• 分类号: R-331|R814.42
• 语种: 中文

摘要

目的 研究显微CT多阈值分析对骨折愈合过程中不同类型骨组织表达的可靠性,为采用显微CT影像学方法有效评价骨折愈合奠定实验基础.方法 制备大鼠股骨中段闭合性骨折模型,5 w后采用显微CT对骨折部位进行扫描,分别于225 ～ 700(代表全骨组织),225～330(代表钙化软骨和骨痂)和331 ～700(代表成熟骨组织)3个阈值范围内,测量和分析骨折标本的骨体积(bone volume,BV)、组织体积(tissue volume,TV)和骨体积分数(BV/TV).然后,对标本进行四点弯曲生物力学测试,分别测量和计算标本的刚度( stiffness,S)和弹性模量(elastic modulus,E).最后,制作上述标本的不脱钙组织切片,分别行苏木精-伊红(H&E)和Von Kossa(VK)染色,并采用Osteomeasure软件对切片的骨体积分数(bone volume/tissue volume,BV/TV)进行测量和分析.上述实验均以正常大鼠股骨作为对照.结果 显微CT重建:实验组骨折已完全连接,髓腔再通.显微CT测量结果示:在225 ～700阈值内,实验组BV值与正常对照组无显著差异(P＞0.05),其BV/TV也略低于正常对照组(P=0.054)；在225 ～330阈值内,实验组BV和BV/TV均明显高于正常对照组(P＜0.05)；在331 ～700阈值内,实验组BV和BV/TV明显低于正常对照组(P＜0.05).生物力学测量示:实验组S和E均明显低于正常对照组(P＜0.05).H&E染色示:实验组骨折已完全被新生组织桥接修复,但修复组织多为软骨样或编织骨组织.VK染色示:实验组骨折部位填充组织钙盐含量较低,部分组织VK染色阴性.采用Osteomeasure软件对VK染色阳性区域进行测量和统计学分析示:实验组BV/TV明显低于正常对照组(P＜0.05).结论 ①采用显微CT单阈值分析会将部分不成熟的骨组织成分当做正常骨组织进行评价,造成对骨修复效果和骨强度误判.②通过显微CT多阈值分析可以明确表示不同的骨质成分,相关结果与组织学和生物力学检测存在较好的依从性.③采用显微CT多阈值分析技术能够有效评价骨折愈合效果.