An initial experimental study-the value of gadolinium-enhanced MRI and delay enhanced MRI in detecting articular cartilage degeneration of the rabbit knee

Abstract

目的 探讨钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)增强及延迟增强扫描在监测兔膝关节软骨退变的表现及价值.方法 选用成年新西兰大白兔20只,按随机数字表法分为A、B、C、D、E 5组,A、B、C、D 4组分次在右膝关节腔内注入0.2 ml木瓜蛋白酶(10 U)溶液,为处理侧(A组1次,B、C、D组均在1、4、7 d各1次),建立早期至中晚期的关节软骨退变的动物模型;左膝则注入不含木瓜蛋白酶的稀释液作为对照侧,E组不作处理,作为空白组对照;A组于模型制作完成后24 h行MR检查,B组于第1次注药后24 h及最后1次注药后24 h行MR检查,C组于第1次注药后24 h、最后1次注药后24 h及最后1次注药后1个月行MR检查,D组于第1次注药后24 h、最后1次注药后24 h、最后1次注药后1个月及最后1次注药后3个月行双膝关节矢状面SE T1 WI、三维抑脂扰相梯度回波(3D-FS-SPGR)序列检查,再通过兔耳缘静脉注入Gd-DTPA后,于即刻、2 h、4 h进行双膝关节同层面、同序列MR检查,测量软骨的信号强度与腘窝处周围软组织的信号强度的比值(SIR),扫描后即处死动物,取双侧膝关节软骨组织作HE染色及检测蛋白多糖含量的阿尔新兰染色,进行观察.结果 在3D-FS-SPGR序列扫描中,Gd-DTPA增强及延迟增强扫描关节软骨SIR:A组增强后即刻扫描,处理侧为1.36±0.20,对照侧为1.14±0.24,增强后2 h处理侧为1.83±0.21,对照侧为1.39±0.30,增强后4 h处理侧为1.55±0.32,对照侧为1.42±0.36;B组增强后即刻扫描,处理侧为1.37±0.23,对照侧为1.05±0.26,增强后2 h处理侧为1.82±0.22,对照侧为1.24±0.28,增强后4 h处理侧为1.49±0.25,对照侧为1.27±0.18;C组增强后即刻扫描,处理侧为1.33±0.27,对照侧为1.07±0.26,增强后2 h处理侧为2.28±0.20,对照侧为1.29±0.23,增强后4 h处理侧为2.07±0.51,对照侧为1.48±0.15;D组增强后即刻扫描,处理侧为1.07±0.38,对照侧为1.40±0.10,增强后2 h处理侧为1.27±0.09,对照侧为1.79±0.12,增强后4 h处理侧为1.41±0.19,对照侧为1.89±0.10.所测得SIR值的改变,A、B、C、D各组处理侧之间(F=7.961,P＜0.05)及各组处理侧与对照侧在静脉注入MR对比剂后即刻、增强后2 h及增强后4 h之间,差异均有统计学意义(F=2.259,P＜0.05).A、B、C、D各组处理侧两两之间比较,差异均存在统计学意义(P值均＜0.05),静脉注入MR对比剂后即刻、增强后2 h及增强后4 h之间的两两比较均有统计学差异(P值均＜0.05).病理结果显示A组至D组处理侧HE染色软骨细胞逐渐减少,关节软骨面逐渐纤维化,在阿尔新兰染色时,由于软骨细胞的减少,显示深蓝染色逐渐变少的关节软骨退变过程.结论 (1)3D-FS-SPGR序列在观测关节软骨信号强度改变方面较SE-T1 WI更敏感;(2)软骨退变早期,静脉注入Gd-DTPA的MR增强及延迟增强扫描所测得的膝关节SIR值就可以发生变化,可以作为早期诊断骨关节疾病的参数。