显微CT旋转步长对牛腰椎松质骨重建图像及数据的影响

目的:探讨显微CT对牛腰椎松质骨扫描时不同旋转步长对扫描时间、磁盘占用、重建图像质量及骨形态计量学数据的影响,为松质骨扫描设定旋转步长提供实验依据.方法:取牛同一腰椎的8块矩形离体松质骨,尺寸为4×2×2mm,依次设定旋转步长为0.25°、0.30°、0.40°、0.50°、0.75°、1.0°、1.5°、2.0°进行显微CT扫描,将步长0.25°设为对照组,比较其他7个步长组的三维重建图像质量、扫描时间、占用磁盘空间情况;分析骨体积(bone volume,BV)、骨表面积(bone surface,BS)、骨表面积密度(bone surface/volume ratio,BS/BV)、板状骨小梁厚度[trabecular thickness(plate model),Tb.Th(pl)]、板状骨小梁分离度[trabecular separation(plate model),Tb.Sp(pl)]、板状骨小梁数量[trabecular number (plate model),Tb.N(pl)]、杆状骨小梁直径[trabecular diameter (rod model),Tb.Dm (rd)]、杆状骨小梁分离度[trabecular separation (rod model),Tb.Sp (rd)]、杆状骨小梁数量[trabecular number(rod model),Tb.N(rd)]、骨小梁模式因子(trabecular bone pattern factor,TBPf)共10项骨形态学参数的统计学差异.结果:与步长0.25°组比较:(1)步长0.30°～1.5°的6组三维重建图像质量有不同程度的降低,但骨小梁结构清晰可辨,仍可较好反映松质骨标本的解剖学特征,而步长2.0°组骨小梁结构模糊,图像质量明显下降;(2)随着旋转步长的增大扫描时间、磁盘占用均呈线性降低;(3)骨形态计量学10项数据分析表明,步长0.30°、0.40°组各项数据与步长0.25°组比较均无统计学差异(P＞0.05),BV值自步长2.0°组出现统计学差异(P＜0.05),Tb.Sp(rd)、TBPf值自步长0.50°组出现统计学差异(P＜0.05),BS、BS/BV、Tb.Th(pl)、Tb.Sp(pl)、Tb.N(pl)、Tb.Dm(rd)、Tb.N(rd)7组数据自步长0.75°组出现统计学差异(P＜0.05).结论:对牛腰椎松质骨进行显微CT扫描时,旋转步长0.4°扫描时,在保证重建图像清晰、数据精确的前提下,扫描时间最短、磁盘空间占用最低,适用于精确分析椎体骨形态计量学三维数据;1.5°扫描时,虽数据结果存在误差,但扫描时间快,磁盘占用低,且重建图像清晰、骨小梁完整,适用于快速观测椎体骨小梁影像学信息;2.0°扫描时,图像模糊、数据误差显著,不推荐选用.     

股骨颈骨折病人的股骨头样本结构的Micro-CT评估

[目的]利用Micro-CT（Micro-computed Tomography）对正常人和老年股骨颈骨折病人的股骨头松质骨样本进行三维评价和比较。[方法]对6位正常人（正常组，27～36岁）和9位老年股骨颈骨折病人（骨折组，70～78岁）的股骨头松质骨样本进行DEXA检查，获取骨矿物密度数据。行Micro-CT扫描，得到松质骨小梁空间结构的计算机三维图形，并进行三维计量。[结果]与正常组相比，股骨颈骨折病人股骨头负重区样本的骨小梁结构在骨体积分数BV／TV、骨表面积体积比BS／TV、骨小梁厚度Tb.Th、骨小梁间隙Tb．Sp存在显著差异（P〈0．01），而骨小梁数目Tb．N、结构模型指数SMI和骨小梁模型因子Tb．Pf之间无统计学差别。骨密度检测两组没有显著性差异（P〉0．05）。[结论]股骨头松质骨的空间结构会因年龄增大而发生改变。     

低磷食物对模拟失重小鼠后肢骨骨质丢失防治作用的探讨

目的 初步探讨低磷食物对模拟失重下小鼠骨丢失防治的可能性及防治效果,为后期可能的临床应用提供实验依据.方法 利用尾部悬吊法模拟失重.将24只C57BL/6雌性小鼠随机分为四组,即对照(CON)组、对照低磷(CON-LP)组、悬尾(SUS)组及悬尾低磷(SUS-LP)组,每组6只.4周实验期满后取小鼠后肢骨标本,通过Micro-CT扫描分析比较各组小鼠股骨的骨体积分数(bone volume frac-tion,BV/TV)、骨小梁密度(trabecular density,Tb.Density)等骨密度参数,骨小梁厚度(trabecular thickness,Tb.Th)、平均骨小梁数(trabecular number,Tb.N)等骨形态学参数.通过抗酒石酸酸性磷酸酶(tartrate-resistant acid phosphatase,TRAP)染色、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)染色和丽春红三色(Ponceau S)染色对各组小鼠胫骨生长发育和改建情况进行组织形态学观察.结果 Micro-CT结果显示,CON-LP组与CON组比较:骨密度参数BV/TV和Tb.Density减小(P<0.05),形态学参数Tb.Th增高和Tb.N减少(P<0.05).SUS-LP组与SUS组比较:骨密度参数BV/TV和Tb.Density减小(P<0.05),形态学参数Tb.Th和Tb.N减少(P<0.05).染色结果显示:悬尾的小鼠(SUS组、SUS-LP组)与地面的小鼠(CON组、CON-LP组)比较,骨小梁出现明显的骨吸收,Tb.N减少、骨小梁间距变大.CON-LP组与CON组比较,Tb.Density减低、Tb.N减少.SUS-LP组与SUS组比较,骨小梁变细、Tb.N减少.结论 低磷食物对模拟失重下小鼠后肢骨骨丢失防治效果不明显,甚至可能产生不利的后果.     

激素性与酒精性股骨头坏死患者骨标本坏死区域病理与显微结构特点分析

目的观察激素性和酒精性股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)患者骨标本坏死区域的病理和显微结构特点。方法收集2015年8月—2016年4月因ONFH行人工全髋关节置换术的股骨头标本30个,其中男22例,女8例;酒精性15例,激素性15例;两组国际骨循环协会(ARCO)分期构成比较差异无统计学意义(Z=2.143,P=0.143)。取激素性与酒精性ONFH患者骨标本不同区域(坏死区、硬化区、正常区)骨组织,行大体观察、HE染色并计算空骨陷窝率。将完整股骨头标本行Micro-CT扫描,并进行骨微结构定量分析以下参数:骨小梁相对体积(bone volume to total volume,BV/TV)、骨表面积与骨骼体积比(bone surface area to bone volume ratio,BS/BV)、骨矿密度(bone mineral density,BMD)、骨矿容量(bone mineral content,BMC)、结构模型指数(structure model index,SMI)、骨小梁数目(trabecular plate number,Tb.N)、骨小梁厚度(trabecular plate thickness,Tb.Th)、骨小梁间隙(trabecular spacing,Tb.Sp)。结果大体观察示激素性和酒精性ONFH均有骨小梁连续性中断,骨小梁吸收区域有囊变被肉芽组织取代,激素性ONFH肉芽组织内有血管新生的痕迹,酒精性ONFH肉芽组织内血管新生痕迹不明显。HE染色示激素性和酒精性ONFH坏死区均有骨质结构紊乱、骨髓坏死、骨陷窝空虚,其中激素性ONFH骨小梁结构和连续性破坏更严重,酒精性ONFH骨小梁更粗,连续性较激素性ONFH好。激素性ONFH坏死区的空骨陷窝率明显高于酒精性ONFH(P0.05),但两种ONFH硬化区和正常区空骨陷窝率比较差异无统计学意义(P0.05)。激素性与酒精性ONFH坏死区与硬化区之间区域在Micro-CT图像中均是低密度区,但前者形态不规则,对应部位大体标本可见富含血运的肉芽组织形成,后者对应部位大体标本见无血运的纤维肉芽组织形成。骨微结构定量分析显示,激素性ONFH坏死区和硬化区BV/TV、BMD、BMC、Tb.N、Tb.Th明显低于酒精性ONFH,BS/BV、SMI、Tb.Sp显著高于酒精性ONFH,差异均有统计学意义(P0.01);两种ONFH正常区上述各指标比较差异均无统计学意义(P0.05)。结论激素性和酒精性ONFH标本坏死区的骨小梁连续性均破坏。但两种ONFH有不同的坏死表现形式,激素性ONFH以多发灶性溶骨性骨质破坏为特点,酒精性ONFH是以凝固性骨质坏死为特点。     

局部应用唑来膦酸预防股骨头坏死塌陷

[目的]建立大鼠股骨头骨坏死动物模型,观察以聚乳酸-羟基乙酸共聚物(polylactic-co-glycolic acid,PLGA)为载体,局部应用唑来膦酸(zoledronate acid,ZOL)防止大鼠股骨头骨坏死塌陷的效果。[方法]选用PLGA作为局部应用ZOL的载体,制备含有30μg的ZOL的PLGA棒。取SD雄性大鼠30只,随机分为三组,建立创伤性股骨头骨坏死模型。股骨头钻孔,分别植入含有ZOL的PLGA棒(PLGA-ZOL组),以不含ZOL的PLGA棒(PLGA组)和空置(单纯打孔组)为对照组。6周后将大鼠处死取材,进行X线检查计量股骨头高度比,进行MicroCT扫描,分别计算比较各组的骨矿密度(bone mineral density,BMD)、骨体积分数(bone volume fraction,BVF)、骨小梁厚度(trabecular plate thickness,Tb.Th)和骨小梁间隙(trabecular spacing,Tb.Sp)。扫描后进行HE和Masson三色染色了解各组间组织学改变情况。[结果]与打孔组和PLGA组相比,PLGA-ZOL组中BMD(535.95±15.08,P<0.05),BVF(0.77±0.04,P<0.05)和Tb.Th(0.64±0.05,P<0.05)显著增加,而Tb.sp(0.37±0.06,P<0.05)显著降低,而打孔组和PLGA组并无统计学差异。而且PLGA-ZOL组股骨头有更好的形态,骨小梁保留更完整,新生骨更多。[结论]使用ZOL能够抑制局部骨吸收活动,促进局部骨生成,预防股骨头塌陷。     

不对称力学负荷对大鼠椎体骨微结构的影响

目的:探讨不对称力学负荷对大鼠椎体骨小梁微结构形态学参数的影响。方法:40只SD大鼠随机分为双足鼠组和拴系-双足鼠组。通过截去双前肢和尾巴建立双足大鼠模型;拴系-双足鼠组在其基础上,利用丝线拴系左侧肩胛下角与同侧骨盆髂骨翼,完成造模。术后第8周末将拴系缝线剪断。观察12周,每间隔4周摄脊柱全长正位X线片,观察各组大鼠侧凸发生情况;术后12周处死大鼠,测量顶椎旋转度,获取顶椎(拴系-双足鼠组)或L1椎体(双足鼠组)行显微CT扫描,观察椎体骨微结构变化情况。结果:双足鼠组中无脊柱侧凸发生,拴系-双足鼠组大鼠均发生侧凸,顶椎均位于T12或L1,其术后Cobb角为0°,术后4周时为23.5°±4.2°(16°~31°),术后8周时为40.6°±9.4°(28°~63°),三个观察点之间的结果比较均有显著性差异(P0.05)。术后12周时Cobb角为37.8°±9.9°(26°~50°),与术后8周比较无显著性差异(P0.05)。顶椎旋转度为6.0°±2.2°(63.5°~9.0°)。双足鼠组两侧各个参数之间均无显著性差异(P0.05)。拴系-双足鼠组大鼠顶椎的凹侧体积骨密度(volumetric bone mineral density,vBMD)、骨体积分数(bone volume fraction,bone volume/total volume,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thichness,Tb.Th)数值明显高于凸侧,骨小梁间隔(trabecular separation,Th.Sp)数值显著低于凸侧,而骨小梁数量(trabecular number,Tb.N)无显著性差异(P0.05)。拴系-双足鼠组的凸侧BMD及凹侧vBMD、BV/TV、Tb.Th数值显著高于双足鼠组,凹侧Tb.Sp也显著小于双足鼠组。结论:4周龄双足SD大鼠通过8周的拴系即可形成Cobb角10°的稳定的结构性侧凸畸形。脊柱侧凸时,骨骼的重建能力提高了凹侧骨骼强度,从而在某种程度上阻止了侧凸畸形的进展。     

甲状旁腺激素对双足鼠脊柱侧凸进展的影响

目的探讨甲状旁腺激素(parathyroid hormone,PTH)对双足直立鼠脊柱侧凸进展的影响。方法 60只SD大鼠分为:双足鼠组、拴系-双足鼠组和PTH干预组。采取截除大鼠尾部及双前肢的方式建立双足鼠模型;在上述基础上,丝线拴系左侧肩胛下角与骨盆髂冀,建立拴系-双足鼠模型;PTH干预组即是在拴系-双足鼠模型基础上给予20μg/kg·d甲状旁腺激素皮下注射。造模后第8周末时,剪断栓系缝线,造模后第12周末时,处死大鼠。每4周拍摄脊柱正位X线全长片,观察侧凸情况;每4周行双能X线扫描,观察脊柱骨密度(bone mineraldensity,BMD)变化情况;处死大鼠后,测量顶椎旋转度,获取拴系-双足鼠组和PTH干预组大鼠的顶椎及双足鼠组大鼠的第1腰椎后,行显微CT扫描,测量椎体凸凹两侧的BMD和骨微结构参数。结果双足鼠组中无侧凸发生。拴系-双足鼠组和PTH干预组大鼠均出现侧凸畸形,Cobb角在造模后即刻、4周后、8周后随增龄增加(P0.05)。PTH干预组的Cobb角从造模后第4周开始便小于拴系-双足鼠组,顶椎旋转度也小于拴系-双足鼠组(P0.05)。PTH干预组的脊柱BMD高于同期的另两组。显微CT显示拴系-双足鼠组的顶椎凹侧的体积骨密度(volumetric BMD,vBMD)、骨体积分数(bone volume fraction,bone volume/total volume,BV/TV)、骨小梁厚度(trabecular thichness,Tb.Th)高于凸侧,骨小梁间隔(trabecular separation,Th.SP)小于凸侧,骨小梁数量(trabecular number,Th.N)在两侧之间的差异无统计学意义。与双足鼠组比较,拴系-双足鼠组的凸侧vBMD及凹侧vBMD、BV/TV、Tb.Th增高,凹侧Tb.Sp缩小。PTH干预后,顶椎凸凹两侧的vBMD和骨微结构参数显著改善,虽两侧仍存在差异,但差异程度较拴系-双足鼠组减小。结论侧凸凹侧逐步提高骨重建水平,强化骨强度,阻碍侧凸的持续性进展。PTH的应用,提前提升骨重建水平,改善BMD和骨微结构,达到了控制侧凸进展的目的,为治疗脊柱侧凸提供了全新思路。     

膝关节骨性关节炎与类风湿性关节炎患者骨小梁的显微结构分析

[目的]通过显微计算机断层扫描(micro-computed tomography,Micro-CT)检测胫骨平台软骨下骨小梁显微结构,分析膝关节骨性关节炎(osteoarthritis,OA)与类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者骨小梁的显微结构。[方法]收集人工全膝关节置换术(total knee arthroplasty,TKA)中截取的OA及RA患者胫骨平台,用Micro-CT扫描标本的内、外侧胫骨平台软骨下骨小梁,获得显微结构参数进行分析比较。[结果]膝关节骨性关节炎患者内侧胫骨平台软骨下骨小梁的骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)、骨小梁数目(Tb.N)大于类风湿性关节炎内侧胫骨平台软骨下骨小梁,骨表面积体积比(BS/BV)、骨小梁间隔(Tb.Sp)、结构模型指数(SMI)、各项异性的程度(DA)则小于类风湿性关节炎内侧胫骨平台软骨下骨小梁;而外侧胫骨平台软骨下骨小梁,骨性关节炎的BS/BV、Tb.Th、Tb.N大于类风湿性关节炎,Tb.Sp和DA则相反。膝关节骨性关节炎内侧胫骨平台软骨下骨小梁的BV/TV、Tb.Th、Tb.N大于其外侧,BS/BV、Tb.Sp、SMI小于其外侧。而类风湿性关节炎内侧胫骨平台软骨下骨小梁的BV/TV、Tb.Th小于其外侧。BS/BV、SMI、DA与其他显微结构参数间存在着相关关系。[结论]膝关节骨性关节炎与类风湿性关节炎及两种疾病的内、外侧胫骨平台软骨下骨小梁显微结构存在差异,这对人工膝关节假体的力学环境分析有一定的指导作用。     

针刺通过Wnt信号通路对绝经后骨质疏松骨折大鼠骨密度和骨代谢的作用研究

目的 探讨针刺对绝经后骨质疏松骨折大鼠骨损伤的治疗作用及其可能作用机制。方法 选取36只雌性SD大鼠采用双侧卵巢摘除法建立绝经后骨质疏松症模型,造模成功3周后采用闭合骨折法建立股骨骨折大鼠模型,随机分为模型组、针刺组和针刺+Wnt拮抗剂组,另设假手术组。针刺组给予针刺治疗,针刺+Wnt拮抗剂组给予针刺治疗同时皮下注射20 mg/kg Wnt拮抗剂DKK1;假手术组及模型组仅给予常规饲养。检测各组大鼠股骨骨密度（BMD）、组织矿物质密度（TMD）、骨体积分数（BV/TV）、骨小梁数量（Tb.N）、骨小梁厚度（Tb.Th）和骨小梁分离度（Tb.Sp）、血清炎性因子和成骨影响因子水平;HE染色观察股骨组织病理学变化,评定骨损伤情况;RT-PCR和Western blot检测大鼠骨痂组织分泌型蛋白Wnt3a和β连环蛋白（β-catenin）mRNA与蛋白表达情况。结果 与假手术组比较,模型组大鼠ALP、PINP、股骨组织病理学评分、BMD、TMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Wnt3a和β-catenin mRNA与蛋白表达水平降低,Tb.Sp、TNF-α、IL-1β和IL-6水平升高（P<0.05）。与模型组比较,针刺组大鼠ALP、PINP、股骨组织病理学评分、BMD、TMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Wnt3a和β-catenin mRNA与蛋白表达水平升高,Tb.Sp、TNF-α、IL-1β和IL-6水平降低（P<0.05）。与针刺组比较,针刺+Wnt拮抗剂组大鼠ALP、PINP、股骨组织病理学评分、BMD、TMD、BV/TV、Tb.N、Tb.Th、Wnt3a和β-catenin mRNA与蛋白表达水平降低,Tb.Sp、TNF-α、IL-1β和IL-6水平升高（P<0.05）。结论 针刺能够改善PMOP股骨骨折大鼠骨密度,减轻体内炎症反应,提高成骨影响因子水平,可能是通过调节Wnt信号通路发挥作用。     

骨质疏松绵羊模型松质骨及皮质骨的微观结构及力学性能变化的研究

目的观察去势手术对绵羊皮质骨和松质骨的骨密度、骨小梁结构及力学性能的影响。方法20只雌性成年绵羊（4±1.5）随机分为去势4个月组（OVX-4months）（4只）、去势12个月组（OVX-12months）（8只）和假手术（Sham）组（8只）。OVX组行双侧卵巢切除术,假手术组仅显露双侧卵巢,术中测定腰椎骨密度。分别与术后4、12个月处死动物,测定股骨颈、股骨干及股骨髁的骨密度,并行MicroCT分析及生物力学测试。结果去势12个月后（OVX-12months）组腰椎、股骨颈及股骨髁的骨密度较对照组显著降低,而皮质骨骨密度无明显降低。其松质骨的相对骨体积（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁数目（Tb.N）较对照组显著降低,表面积体积比（BS/BV）、骨小梁间隙（Tb.Sp）则较对照显著增高。生物力学测试表明,去势12个月后,腰椎松质骨的最大压缩应力分别较Sham组和OVX-12months组下降82.5%和85.9%,力学强度显著下降,而皮质骨的力学强度无显著变化。结论去势12个月后,绵羊腰椎、股骨部的松质骨BMD及骨小梁空间结构参数明显降低,力学强度也显著下降,可以作为骨质疏松的大动物模型。而皮质骨的骨密度和力学强度下降不明显,需要更长的去势时间。     

Postoperative nausea and vomiting and opioid-induced nausea and vomiting: guidelines for prevention and treatment

Postoperative nausea and vomiting (PONV) causes patient discomfort, lowers patient satisfaction, and increases care requirements. Opioid-induced nausea and vomiting (OINV) may also occur if opioids are used to treat postoperative pain. These guidelines aim to provide recommendations for the prevention and treatment of both problems. A working group was established in accordance with the charter of the Sociedad Espa?ola de Anestesiología y Reanimación. The group undertook the critical appraisal of articles relevant to the management of PONV and OINV in adults and children early and late in the perioperative period. Discussions led to recommendations, summarized as follows: 1) Risk for PONV should be assessed in all patients undergoing surgery; 2 easy-to-use scales are useful for risk assessment: the Apfel scale for adults and the Eberhart scale for children. 2) Measures to reduce baseline risk should be used for adults at moderate or high risk and all children. 3) Pharmacologic prophylaxis with 1 drug is useful for patients at low risk (Apfel or Eberhart 1) who are to receive general anesthesia; patients with higher levels of risk should receive prophylaxis with 2 or more drugs and baseline risk should be reduced (multimodal approach). 4) Dexamethasone, droperidol, and ondansetron (or other setrons) have similar levels of efficacy; drug choice should be made based on individual patient factors. 5) The drug prescribed for treating PONV should preferably be different from the one used for prophylaxis; ondansetron is the most effective drug for treating PONV. 6) Risk for PONV should be assessed before discharge after outpatient surgery or on the ward for hospitalized patients; there is no evidence that late preventive strategies are effective. 7) The drug of choice for preventing OINV is droperidol.     

Perioperative and long-term morbidity and mortality after above-knee and below-knee amputations in diabetics and nondiabetics

We performed a retrospective review of a vascular surgery quality assurance database to evaluate the perioperative and long-term morbidity and mortality of above-knee amputations (AKA, n = 234) and below-knee amputations (BKA, n = 720) and to examine the effect of diabetes mellitus (DM) (181 of AKA and 606 of BKA patients). All patients in the database who had AKA or BKA from 1990 to May 2001 were included in the study. Perioperative 30-day cardiac morbidity and mortality and 3-yr and 10-yr mortality after AKA or BKA were assessed. The effect of DM on 30-day cardiac outcome was assessed by multivariate logistic regression and the effect on long-term survival was assessed by Cox regression analysis. The perioperative cardiac event rate (cardiac death or nonfatal myocardial infarction) was at least 6.8% after AKA and at most 3.6% after BKA. Median survival was significantly less after AKA (20 mo) than BKA (52 mo) (P < 0.001). DM was not a significant predictor of perioperative 30-day mortality (odds ratio, 0.76 [0.39-1.49]; P = 0.43) or 3-yr survival (Hazard ratio, 1.03 [0.86-1.24]; P = 0.72) but predicted 10-yr mortality (Hazard ratio, 1.34 [1.04-1.73]; P = 0.026). Significant predictors of the 30-day perioperative mortality were the site of amputation (odds ratio, 4.35 [2.56-7.14]; P < 0.001) and history of renal insufficiency (odds ratio, 2.15 [1.13-4.08]; P = 0.019). AKA should be triaged as a high-risk surgery while BKA is an intermediate-risk surgery. Long-term survival after AKA or BKA is poor, regardless of the presence of DM.     

Body composition assessment and methodology in nonathletic and athletic adolescent and adult males and females

The purpose of this review is to outline methodology for assessing body composition utilizing anthropometric and densitometric techniques. The objective of body composition assessment is to measure body fat and lean body mass. The quantity of these components varies due to growth, physical activity, dietary regimens, and aging. Anthropometric techniques incorporate selected skinfolds, circumferences, skeletal widths, or other variables to estimate body composition within k2.0-4.0%. These techniques are adequate for field testing of groups or individuals, but are population specific. Densitometry measures body volume irrespective of physique, sex, or age. This laboratory technique estimates body composition within 1.0-2.0%, is more difficult to administer, but is not population specific. Some limitation exists with any present technique due to biological variability and incomplete research of reference body composition in children, females, and the aged. J Orthop Sports Phys Ther 1984;5(6):336-347.