兔膝前交叉韧带离断术后骨髓病变的体素内不相干运动研究

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目的:探讨体素内不相干运动(intravoxel incoherent motion,IVIM)成像对兔前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)离断术后骨髓病变(bone marrow lesion,BML)区域血管新生的研究价值及可行性。材料与方法:建立兔右膝ACL离断模型49只(最终纳入39只,其中4周、8周、12周、16周、20周分别有9只、8只、7只、8只、7只),以同一只兔的左膝关节作为对照组,仅实施关节囊切开术。术后在固定时间点对双膝进行磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)检查,测量BML区域、股骨内/外侧髁、内/外侧胫骨平台的IVIM参数真扩散系数(true diffusion coefficient,D)、伪扩散系数(pseudo-diffusion coefficient,D*)、灌注分数(perfusion fraction,f)和表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC)。血小板-内皮细胞黏附因子(platelet endothelial cell adhesion molecule-1,CD31)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)染色计数微血管密度(micro vessel density,MVD)。Mann-Whitney U检验比较BML与对侧无BML的IVIM参数、病理学指标。使用Kruskal-Wallis H秩和检验分析各时间点各分区的IVIM参数差异、血清学指标。使用Medcalc软件制作Bland-Altman图,并计算观察者内部一致性(interclass correlation coefficient,ICC)。所有统计分析均采用统计软件进行。结果:观察者内部一致性良好。D,D*,f,ADC值的ICC分别为0.960,0.852,0.807和0.928。在频率衰减反转恢复序列上观察,BML仅发生在ACL离断组,假手术组无BML生成。Mann-Whitney U检验比较组间差异,对比对侧无BML区,BML区域IVIM参数f值、ADC值升高(P<0.01),D*值、D值无统计学意义(P>0.05)。CD31,VEGF免疫组化染色阳性表达区域,BML区域的MVD高于对侧无BML区域(P<0.05)。各时间点之间血清学指标比较,4周血清VEGF水平高于16周(P<0.05)。ACL离断组与假手术组各时间点、各分区横向比较4周、8周、12周IVIM各参数比较无统计学意义;相比假手术组同一个分区,ACL离断组术后第16周外侧胫骨平台及股骨外侧髁、术后第20周外侧胫骨平台D值减低(P<0.05)。另外ACL离断组纵向比较D值,相比术后第4周,术后第12周外侧胫骨平台、股骨内侧髁、股骨外侧髁、术后第16周外侧胫骨平台D值减低(P<0.05);假手术组纵向比较术后第16周f值要高于术后第4周(P<0.05)。结论:本研究发现IVIM技术能够较为准确的反映BML内的血管新生,对早期诊断BML提供了新的思路及依据。
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