關(guān)于犬動(dòng)脈缺血與靜脈淤滯導(dǎo)致股骨頭壞死的基礎(chǔ)學(xué)研究

厲 振趙德偉*

（1 大連大學(xué)研究生院，遼寧 大連 116001；2 大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院，遼寧 大連 116001）

關(guān)于犬動(dòng)脈缺血與靜脈淤滯導(dǎo)致股骨頭壞死的基礎(chǔ)學(xué)研究

厲 振1趙德偉2*

（1 大連大學(xué)研究生院，遼寧 大連 116001；2 大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院，遼寧 大連 116001）

目的探討通過(guò)動(dòng)脈缺血與靜脈淤滯導(dǎo)致犬股骨頭壞死的基礎(chǔ)學(xué)研究。方法選取模型犬25只，隨機(jī)分為A、B、C組，A組（股深動(dòng)脈組）12只，B組（股深靜脈組）12只，C組（對(duì)照組）1只。A組結(jié)扎犬髖部股深動(dòng)脈，B組結(jié)扎犬髖部股深靜脈，建立股骨頭缺血壞死模型，對(duì)側(cè)股骨頭作對(duì)照。術(shù)前、術(shù)后第2～14周每周行雙側(cè)髖關(guān)節(jié)MRI（3.0T），根據(jù)MRI（3.0T）股骨頭壞死表現(xiàn)，A組分別于術(shù)后4，6，8，10周隨機(jī)處死3只，B組分別于術(shù)后8，10，12，14周處死隨機(jī)3只，取雙側(cè)股骨頭標(biāo)本送病理學(xué)觀察。結(jié)果24只犬均造模成功。A組股骨頭在術(shù)后4周主要表現(xiàn)為脂肪細(xì)胞破裂融合成囊狀，術(shù)后6周MRI可見(jiàn)水腫帶信號(hào)影，病理切片出現(xiàn)骨陷窩內(nèi)骨細(xì)胞基本消失，骨小梁結(jié)構(gòu)基本正常，術(shù)后8周MRI顯示股骨頭壞死異常信號(hào)存在，病理切片出現(xiàn)骨小梁斷裂、結(jié)構(gòu)紊亂，術(shù)后10周MRI表現(xiàn)為肉芽組織信號(hào)影，病理切片可見(jiàn)肉芽組織修復(fù)反應(yīng)。B組股骨頭在術(shù)后8周病理學(xué)切片出現(xiàn)間質(zhì)出血、水腫，術(shù)后10周MRI顯示骨髓水腫信號(hào)影，病理切片出現(xiàn)骨陷窩內(nèi)骨細(xì)胞減少，骨小梁結(jié)構(gòu)可見(jiàn)斷裂，術(shù)后12周MRI顯示股骨頭壞死異常信號(hào)影，病理切片出現(xiàn)骨陷窩骨細(xì)胞缺如，骨小梁斷裂，骨組織囊變，術(shù)后14周MRI顯示條索狀肉芽組織信號(hào)影，病理切片可見(jiàn)新生血管存在，纖維組織增生不活躍。結(jié)論靜脈缺血組可見(jiàn)淤血較明顯，動(dòng)脈缺血組較靜脈淤滯組導(dǎo)致股骨頭壞死在發(fā)生、發(fā)展、修復(fù)時(shí)間偏早，演變亦明顯。

股骨頭壞死；動(dòng)脈缺血；靜脈淤滯；犬

股骨頭壞死是由多種病因造成的股骨頭缺血和骨細(xì)胞壞死的一個(gè)病理過(guò)程，近年來(lái)該病發(fā)病率明顯上升，發(fā)病年齡亦趨于年輕化[1]，越來(lái)越引起醫(yī)學(xué)界的重視，科研上投入亦不斷深入，其發(fā)病原因亦不斷得到深化，血管因素是股骨頭壞死中一個(gè)主要原因，而動(dòng)脈與靜脈因素在股骨頭壞死發(fā)生、發(fā)展、修復(fù)過(guò)程的影響尚未被完整闡述。本研究采用分組分別結(jié)扎犬股深動(dòng)、靜脈制作股骨頭壞死模型，通過(guò)病理及MRI變化觀察動(dòng)靜脈因素在股骨頭壞死中的作用，方法如下。

1 材料與方法

1.1 材料

①實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：健康成年比格犬25只，雌雄不拘，17～21月齡，體質(zhì)量15～18kg，由大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。②藥品：鹽酸氯胺酮注射液，3%戊巴比妥鈉，頭孢替唑鈉。③儀器設(shè)備：德國(guó)西門(mén)子3.0T超導(dǎo)型MRI掃描機(jī)。

1.2 方法

1.2.1 模型的建立

選取模型犬25只，隨機(jī)分為A、B、C組，A組（股深動(dòng)脈組）12只，B組（股深靜脈組）12只，C組（對(duì)照組）1只。A組結(jié)扎犬髖部股深動(dòng)脈，B組結(jié)扎犬髖部股深靜脈，建立股骨頭缺血壞死模型，對(duì)側(cè)股骨頭作對(duì)照。術(shù)前行雙側(cè)髖關(guān)節(jié)MRI（3.0T），均為正常股骨頭，術(shù)后第2～14周每周行雙側(cè)髖關(guān)節(jié)MRI（3.0T），根據(jù)MRI（3.0T）股骨頭壞死表現(xiàn)，采用犬任意一側(cè)股骨頭造模，左右不拘，對(duì)側(cè)股骨頭作對(duì)照。造模前實(shí)驗(yàn)犬禁食6～8h。以鹽酸氯胺酮10～15mg/kg靜脈滴注誘導(dǎo)麻醉并以3%戊巴比妥鈉30mg/kg靜脈滴注維持麻醉后，將實(shí)驗(yàn)犬仰臥，固定綁扎于手術(shù)臺(tái)上。行實(shí)驗(yàn)犬手術(shù)側(cè)腹股溝區(qū)備皮，以碘伏消毒后鋪無(wú)菌單，取外側(cè)切口，依次切開(kāi)皮膚、皮下筋膜、深淺筋膜、依次分離切斷肌肉，暴露股深血管，A組結(jié)扎股深動(dòng)脈，B組結(jié)扎股深靜脈后順序關(guān)閉切口，鋪無(wú)菌敷料，加壓包扎。實(shí)驗(yàn)犬送回動(dòng)物護(hù)理間飼養(yǎng)，術(shù)后3d每天予以肌注頭孢替唑鈉2g以預(yù)防感染。

1.2.2 MRI檢查

實(shí)驗(yàn)犬均于血管結(jié)扎術(shù)術(shù)前及術(shù)后每周行雙側(cè)髖關(guān)節(jié)MRI掃描。MR磁場(chǎng)強(qiáng)度為3.0T，采用FSE序列，常規(guī)橫斷面、冠狀面掃描，T1加權(quán)（TR/TE）為500/40ms，T2加權(quán)為3085/96ms，質(zhì)子抑脂為1485/12ms。層厚3.5mm。

1.2.3 病理切片

A組分別于術(shù)后4，6，8，10周隨機(jī)處死3只，B組分別于術(shù)后8，10，12，14周隨機(jī)處死3只，C組2～14周期間每周行雙側(cè)髖關(guān)節(jié)MRI（3.0T），取雙側(cè)股骨頭標(biāo)本（沿冠狀面剖開(kāi)）送病理學(xué)檢驗(yàn)，分別于4%中性甲醛固定后，10%硝酸脫鈣軟化，以清水漂洗、石蠟包埋后切片，HE染色后行100倍光鏡觀察。

2 結(jié) 果

2.1 造模結(jié)果

25只實(shí)驗(yàn)犬術(shù)后均正常，A、B組均造模成功。術(shù)后1周內(nèi)犬精神狀態(tài)偏差，1周后精神狀態(tài)及食欲較前逐漸好轉(zhuǎn)至逐漸正常。

25只實(shí)驗(yàn)犬術(shù)前及正常對(duì)照側(cè)股骨頭T1、T2加權(quán)像均表現(xiàn)為高信號(hào)，抑脂像均為低信號(hào)；A組術(shù)后6周及B組術(shù)后10周以前雙側(cè)股骨頭MRI信號(hào)與術(shù)前無(wú)明顯差異；A組術(shù)后6周MRI T2抑脂像表現(xiàn)為股骨頭內(nèi)片狀稍高信號(hào)影，邊界不清，關(guān)節(jié)腔內(nèi)可見(jiàn)滲出液；A組術(shù)后8周后MRI T2股骨頭表現(xiàn)為類圓形小囊狀高信號(hào)影，周圍可見(jiàn)環(huán)形低信號(hào)影。A組術(shù)后10周T2抑脂像均可見(jiàn)負(fù)重區(qū)條帶狀高信號(hào)影。B組術(shù)后10周MRI T1加權(quán)像表現(xiàn)為股骨頭負(fù)重區(qū)線狀低信號(hào)影，頭頸區(qū)可見(jiàn)片狀低信號(hào)影；B組術(shù)后12周MRI T2抑脂像可見(jiàn)負(fù)重區(qū)類橢圓形稍高信號(hào)影，周圍可見(jiàn)環(huán)形低信號(hào)影。B組術(shù)后14周后MRI T2抑脂像均可見(jiàn)負(fù)重區(qū)條帶狀高信號(hào)影。

2.2 病理組織切片觀察

A組模型側(cè)術(shù)后4周可見(jiàn)脂肪細(xì)胞破裂融合成囊狀；術(shù)后6周病理切片出現(xiàn)骨陷窩內(nèi)骨細(xì)胞基本消失，骨小梁結(jié)構(gòu)基本正常，術(shù)后8周病理切片可見(jiàn)骨小梁斷裂、結(jié)構(gòu)紊亂，術(shù)后10周病理切片可見(jiàn)纖維組織長(zhǎng)入壞死區(qū)，肉芽組織出現(xiàn)。B組股骨頭在術(shù)后8周出現(xiàn)間質(zhì)出血、水腫，術(shù)后10周病理切片出現(xiàn)骨陷窩內(nèi)骨細(xì)胞減少，骨小梁結(jié)構(gòu)可見(jiàn)斷裂，術(shù)后12周病理切片出現(xiàn)骨陷窩骨細(xì)胞缺如，骨小梁斷裂，骨組織囊變，術(shù)后14周病理切片可見(jiàn)新生血管存在，纖維組織增生不活躍。

3 討 論

犬股骨頭區(qū)血液供應(yīng)的動(dòng)脈主要來(lái)自股深動(dòng)脈的旋股內(nèi)、外側(cè)動(dòng)脈[2]，上述血管因其解剖特點(diǎn)，遭到破壞后不易重建，易導(dǎo)致股骨頭缺血壞死的發(fā)生，臨床股骨頭壞死發(fā)病原因眾多，股骨頭區(qū)血供減少是股骨頭壞死的共同特點(diǎn)[3]，而股深血管通過(guò)動(dòng)脈缺血與靜脈瘀滯所導(dǎo)致的股骨頭壞死的差異尚未得到完整闡述。在本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)選擇性結(jié)扎股深動(dòng)、靜脈，AB組術(shù)后常規(guī)采用雙髖關(guān)節(jié)MRI（3.0T）對(duì)股骨頭壞死進(jìn)行觀察，A組本實(shí)驗(yàn)骨壞死初期（6周前），脂肪細(xì)胞逐步被破壞、可見(jiàn)脂肪細(xì)胞溶解成囊狀，B組本實(shí)驗(yàn)骨壞死初期（10周前）出現(xiàn)間質(zhì)水腫、出血，此時(shí)缺氧、酸中毒等化學(xué)變化未能引起髓內(nèi)脂肪MRI上弛豫時(shí)間的變化，因此，此階段股骨頭MRI信號(hào)未見(jiàn)明顯異常，直到間隔2周后（A組6周，B組10周）MRI方出現(xiàn)水腫高信號(hào)影，同時(shí)也表明MRI在診斷早期股骨頭壞死上尚存在一定局限。隨骨壞死進(jìn)展（A組6周后，B組10周后），A組因股骨頭缺血出現(xiàn)骨細(xì)胞的較少后逐步消失，骨小梁在骨細(xì)胞消失后仍基本保持完整，隨著缺氧、酸中毒病理變化的逐步進(jìn)展，骨小梁出現(xiàn)了中斷、壞死，逐步被被不定形的壞死細(xì)胞碎片取代，因組織缺失的不均一性，此時(shí)股骨頭在MRI可現(xiàn)高低不等混雜信號(hào)；B組因股骨頭血液淤滯可見(jiàn)出血等微循環(huán)障礙，由于周圍細(xì)微靜脈血管網(wǎng)的代償作用，壞死出現(xiàn)時(shí)間明顯拖后，隨著淤血的不完全吸收，逐步出現(xiàn)囊性變的病理變化，因?yàn)橛傺M較缺血組缺氧、酸中毒程度為淺，壞死反應(yīng)及修復(fù)反應(yīng)較之輕微，通俗的講，動(dòng)脈缺血組為“干死”，靜脈淤滯組為“泡死”，總而言之：而動(dòng)脈缺血組較靜脈淤滯組導(dǎo)致股骨頭壞死在發(fā)生、進(jìn)展、修復(fù)要時(shí)間節(jié)點(diǎn)明顯偏早，股骨頭的壞死、修復(fù)反應(yīng)，尤其是壞死反應(yīng)分外明顯。

[1] Jones LC,Hungerford DS.The pathogenesis of osteonecrosis[J]. Instr Course Lect,2007,56:179-196.

[2] 嚴(yán)學(xué)君,劉兆玉,吳振華,等.成人股骨頭壞死的MRI 表現(xiàn)與病理對(duì)照研究[J].中華放射學(xué)雜志,1995,29(5):327-330.

[3] YooMC,Chang DW,Haham CS.Free vascularized fibu lagraftingfor the treatmet of osteonecrosis of the femoral head[J].Chin Orthop Relat Res,1992(277):128-135.

R-33；R684

B

1671-8194（2013）12-0080-02

*通訊作者