關于犬動脈缺血與靜脈淤滯導致股骨頭壞死的基礎學研究

厲 振趙德偉*

（1 大連大學研究生院，遼寧 大連 116001；2 大連大學附屬中山醫院，遼寧 大連 116001）

關于犬動脈缺血與靜脈淤滯導致股骨頭壞死的基礎學研究

厲 振1趙德偉2*

（1 大連大學研究生院，遼寧 大連 116001；2 大連大學附屬中山醫院，遼寧 大連 116001）

目的探討通過動脈缺血與靜脈淤滯導致犬股骨頭壞死的基礎學研究。方法選取模型犬25只，隨機分為A、B、C組，A組（股深動脈組）12只，B組（股深靜脈組）12只，C組（對照組）1只。A組結扎犬髖部股深動脈，B組結扎犬髖部股深靜脈，建立股骨頭缺血壞死模型，對側股骨頭作對照。術前、術后第2～14周每周行雙側髖關節MRI（3.0T），根據MRI（3.0T）股骨頭壞死表現，A組分別于術后4，6，8，10周隨機處死3只，B組分別于術后8，10，12，14周處死隨機3只，取雙側股骨頭標本送病理學觀察。結果24只犬均造模成功。A組股骨頭在術后4周主要表現為脂肪細胞破裂融合成囊狀，術后6周MRI可見水腫帶信號影，病理切片出現骨陷窩內骨細胞基本消失，骨小梁結構基本正常，術后8周MRI顯示股骨頭壞死異常信號存在，病理切片出現骨小梁斷裂、結構紊亂，術后10周MRI表現為肉芽組織信號影，病理切片可見肉芽組織修復反應。B組股骨頭在術后8周病理學切片出現間質出血、水腫，術后10周MRI顯示骨髓水腫信號影，病理切片出現骨陷窩內骨細胞減少，骨小梁結構可見斷裂，術后12周MRI顯示股骨頭壞死異常信號影，病理切片出現骨陷窩骨細胞缺如，骨小梁斷裂，骨組織囊變，術后14周MRI顯示條索狀肉芽組織信號影，病理切片可見新生血管存在，纖維組織增生不活躍。結論靜脈缺血組可見淤血較明顯，動脈缺血組較靜脈淤滯組導致股骨頭壞死在發生、發展、修復時間偏早，演變亦明顯。

股骨頭壞死；動脈缺血；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胞壞死的一個病理過程，近年來該病發病率明顯上升，發病年齡亦趨于年輕化[1]，越來越引起醫學界的重視，科研上投入亦不斷深入，其發病原因亦不斷得到深化，血管因素是股骨頭壞死中一個主要原因，而動脈與靜脈因素在股骨頭壞死發生、發展、修復過程的影響尚未被完整闡述。本研究采用分組分別結扎犬股深動、靜脈制作股骨頭壞死模型，通過病理及MRI變化觀察動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實驗動物：健康成年比格犬25只，雌雄不拘，17～21月齡，體質量15～18kg，由大連大學附屬中山醫院動物實驗中心提供。②藥品：鹽酸氯胺酮注射液，3%戊巴比妥鈉，頭孢替唑鈉。③儀器設備：德國西門子3.0T超導型MRI掃描機。

1.2 方法

1.2.1 模型的建立

選取模型犬25只，隨機分為A、B、C組，A組（股深動脈組）12只，B組（股深靜脈組）12只，C組（對照組）1只。A組結扎犬髖部股深動脈，B組結扎犬髖部股深靜脈，建立股骨頭缺血壞死模型，對側股骨頭作對照。術前行雙側髖關節MRI（3.0T），均為正常股骨頭，術后第2～14周每周行雙側髖關節MRI（3.0T），根據MRI（3.0T）股骨頭壞死表現，采用犬任意一側股骨頭造模，左右不拘，對側股骨頭作對照。造模前實驗犬禁食6～8h。以鹽酸氯胺酮10～15mg/kg靜脈滴注誘導麻醉并以3%戊巴比妥鈉30mg/kg靜脈滴注維持麻醉后，將實驗犬仰臥，固定綁扎于手術臺上。行實驗犬手術側腹股溝區備皮，以碘伏消毒后鋪無菌單，取外側切口，依次切開皮膚、皮下筋膜、深淺筋膜、依次分離切斷肌肉，暴露股深血管，A組結扎股深動脈，B組結扎股深靜脈后順序關閉切口，鋪無菌敷料，加壓包扎。實驗犬送回動物護理間飼養，術后3d每天予以肌注頭孢替唑鈉2g以預防感染。

1.2.2 MRI檢查

實驗犬均于血管結扎術術前及術后每周行雙側髖關節MRI掃描。MR磁場強度為3.0T，采用FSE序列，常規橫斷面、冠狀面掃描，T1加權（TR/TE）為500/40ms，T2加權為3085/96ms，質子抑脂為1485/12ms。層厚3.5mm。

1.2.3 病理切片

A組分別于術后4，6，8，10周隨機處死3只，B組分別于術后8，10，12，14周隨機處死3只，C組2～14周期間每周行雙側髖關節MRI（3.0T），取雙側股骨頭標本（沿冠狀面剖開）送病理學檢驗，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 果

2.1 造模結果

25只實驗犬術后均正常，A、B組均造模成功。術后1周內犬精神狀態偏差，1周后精神狀態及食欲較前逐漸好轉至逐漸正常。

25只實驗犬術前及正常對照側股骨頭T1、T2加權像均表現為高信號，抑脂像均為低信號；A組術后6周及B組術后10周以前雙側股骨頭MRI信號與術前無明顯差異；A組術后6周MRI T2抑脂像表現為股骨頭內片狀稍高信號影，邊界不清，關節腔內可見滲出液；A組術后8周后MRI T2股骨頭表現為類圓形小囊狀高信號影，周圍可見環形低信號影。A組術后10周T2抑脂像均可見負重區條帶狀高信號影。B組術后10周MRI T1加權像表現為股骨頭負重區線狀低信號影，頭頸區可見片狀低信號影；B組術后12周MRI T2抑脂像可見負重區類橢圓形稍高信號影，周圍可見環形低信號影。B組術后14周后MRI T2抑脂像均可見負重區條帶狀高信號影。

2.2 病理組織切片觀察

A組模型側術后4周可見脂肪細胞破裂融合成囊狀；術后6周病理切片出現骨陷窩內骨細胞基本消失，骨小梁結構基本正常，術后8周病理切片可見骨小梁斷裂、結構紊亂，術后10周病理切片可見纖維組織長入壞死區，肉芽組織出現。B組股骨頭在術后8周出現間質出血、水腫，術后10周病理切片出現骨陷窩內骨細胞減少，骨小梁結構可見斷裂，術后12周病理切片出現骨陷窩骨細胞缺如，骨小梁斷裂，骨組織囊變，術后14周病理切片可見新生血管存在，纖維組織增生不活躍。

3 討 論

犬股骨頭區血液供應的動脈主要來自股深動脈的旋股內、外側動脈[2]，上述血管因其解剖特點，遭到破壞后不易重建，易導致股骨頭缺血壞死的發生，臨床股骨頭壞死發病原因眾多，股骨頭區血供減少是股骨頭壞死的共同特點[3]，而股深血管通過動脈缺血與靜脈瘀滯所導致的股骨頭壞死的差異尚未得到完整闡述。在本實驗中，通過選擇性結扎股深動、靜脈，AB組術后常規采用雙髖關節MRI（3.0T）對股骨頭壞死進行觀察，A組本實驗骨壞死初期（6周前），脂肪細胞逐步被破壞、可見脂肪細胞溶解成囊狀，B組本實驗骨壞死初期（10周前）出現間質水腫、出血，此時缺氧、酸中毒等化學變化未能引起髓內脂肪MRI上弛豫時間的變化，因此，此階段股骨頭MRI信號未見明顯異常，直到間隔2周后（A組6周，B組10周）MRI方出現水腫高信號影，同時也表明MRI在診斷早期股骨頭壞死上尚存在一定局限。隨骨壞死進展（A組6周后，B組10周后），A組因股骨頭缺血出現骨細胞的較少后逐步消失，骨小梁在骨細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展，骨小梁出現了中斷、壞死，逐步被被不定形的壞死細胞碎片取代，因組織缺失的不均一性，此時股骨頭在MRI可現高低不等混雜信號；B組因股骨頭血液淤滯可見出血等微循環障礙，由于周圍細微靜脈血管網的代償作用，壞死出現時間明顯拖后，隨著淤血的不完全吸收，逐步出現囊性變的病理變化，因為淤血組較缺血組缺氧、酸中毒程度為淺，壞死反應及修復反應較之輕微，通俗的講，動脈缺血組為“干死”，靜脈淤滯組為“泡死”，總而言之：而動脈缺血組較靜脈淤滯組導致股骨頭壞死在發生、進展、修復要時間節點明顯偏早，股骨頭的壞死、修復反應，尤其是壞死反應分外明顯。

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

[2] 嚴學君,劉兆玉,吳振華,等.成人股骨頭壞死的MRI 表現與病理對照研究[J].中華放射學雜志,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