磁共振T2 mapping和T1ρ成像研究群養(yǎng)成年恒河猴腰椎間盤的退變過程

1、磁共振T2 mapping和T1成像研究群養(yǎng)成年恒河猴腰椎間盤的退變過程陳江波1，潘希敏2，陳應(yīng)明2，吳志強(qiáng)1，蒙仲猛1，陳立強(qiáng)1，莊文權(quán)1(1中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院介入放射科，廣東省廣州市 510080；2中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院東院放射科，廣東省廣州市 510700) 引用本文：陳江波，潘希敏，陳應(yīng)明，吳志強(qiáng)，蒙仲猛，陳立強(qiáng)，莊文權(quán). 磁共振T2 mapping和T1成像研究群養(yǎng)成年恒河猴腰椎間盤的退變過程J.中國組織工程研究，2017，21(3):418-422.DOI:7.03.017 ORCID: 0000-0002-7345-1940(陳江波)文章快速閱讀：磁共振T2mapping和T1

2、成像技術(shù)觀察恒河猴腰椎間盤退變特點。1.5T MR掃描儀采集腰椎間盤矢狀位T2WI、T2 mapping和T1圖像測定腰椎間盤髓核組織感興趣區(qū)的T2-map值和T1值結(jié)論63只群養(yǎng)種屬恒河猴磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)可客觀量化敏感地評估恒河猴腰椎間盤髓核組織的退變過程；成年恒河猴L(fēng)1-2和L2-3椎間盤較L6-7和L7-S1椎間盤易發(fā)生退變且退變程度重；年齡是影響成年恒河猴腰椎間盤退變的重要因素之一。文題釋義： 磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)：是檢測腰椎間盤早期退變的新技術(shù)之一，T2-map值對椎間盤膠原蛋白的變化較敏感，而T1值能敏感地反映蛋白聚糖的降解。靈長類動物猴

3、：被認(rèn)為是模擬人類椎間盤退變的最理想實驗動物，但有關(guān)群養(yǎng)種屬的恒河猴腰椎間盤磁共振T2 mapping和T1成像研究尚未見有報道。摘要背景：靈長類動物猴被認(rèn)為是模擬人類椎間盤退變的最佳動物，但有關(guān)猴腰椎間盤退變規(guī)律的研究極少。目的：通過磁共振T2mapping和T1成像技術(shù)探討群養(yǎng)種屬成年恒河猴腰椎間盤退變過程及其退變特點。方法：在1.5T MR掃描儀上采集符合研究條件的63只群養(yǎng)種屬恒河猴腰椎間盤矢狀位的T2WI、T2 mapping和T1圖像，利用后處理工作站測定腰椎間盤髓核組織感興趣區(qū)的T2-map值和T1值。結(jié)果與結(jié)論：研究獲得425個質(zhì)量良好的成年恒河猴腰椎間盤磁共振圖像，不同人員對

4、髓核組織T2-map值和T1值的測量高度一致，兩者Kappa系數(shù)達(dá)0.93以上；恒河猴腰椎間盤髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.842，P < 0.01；r=-0.896，P < 0.01)。Pfirrmann-級之間恒河猴腰椎間盤髓核組織T1值和T2-map值差異均有顯著性意義(P < 0.001，P < 0.001)。Pfirrmann-級(退變早期)和Pfirrmann-級(退變晚期)的髓核組織T1值與Pfirrmann分級呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.517， P < 0.01；r=-0.499，P < 0.01

5、)；退變早期和退變晚期的髓核組織T2-map值與Pfirrmann分級也呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.617，P < 0.01；r=-0.652，P < 0.01)；L1-2和L2-3椎間盤髓核組織T2-map值明顯低于L6-7和L7-S1椎間盤髓核組織T2-map值(P < 0.05)；不同年齡段恒河猴腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1值差異有顯著性意義(r=-0.730，P < 0.001；r=-0.702，P < 0.001)；結(jié)果說明，磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)可客觀量化敏感地評估恒河猴腰椎間盤髓核組織的退變過程；成年恒河猴L(fēng)1-2和L2-3椎間

6、盤較L6-7和L7-S1椎間盤易發(fā)生退變且退變程度重；年齡是影響成年恒河猴腰椎間盤退變的重要因素之一。 關(guān)鍵詞：骨科植入物；脊柱植入物；骨與關(guān)節(jié)圖像和影像；磁共振成像；T2 mapping；T1；椎間盤退變；恒河猴；群養(yǎng)種屬；國家自然科學(xué)基金陳江波，男，1988年生，河南省開封市人，漢族，中山大學(xué)在讀碩士，主要從事介入放射學(xué)研究。通訊作者：莊文權(quán)，教授，碩士生導(dǎo)師，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院介入放射科，廣東省廣州市 510080 中圖分類號:R318文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:2095-4344(2017)03-00418-05稿件接受：2016-11-29Chen Jiang-bo, Studying

7、 for masters degree, Department of Interventional Radiology, the First Affiliated Hospital of Sun Yet-sen University, Guangzhou 510080, Guangdong Province, ChinaCorresponding author: Zhuang Wen-quan, Professor, Masters supervisor, Department of Interventional Radiology, the First Affiliated Hospital

8、 of Sun Yet-sen University, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China主題詞：椎間盤；磁共振成像；恒河猴；組織工程基金資助：國家自然科學(xué)基金資助項目(81272041)；廣東省科技計劃基金資助項目(2013B021800116)Magnetic resonance T2 mapping and T1 imaging of adult rhesus monkeys with lumbar intervertebral disc degeneration in free-range population Chen Jiang-

9、bo1, Pan Xi-min2, Chen Ying-ming2, Wu Zhi-qiang1, Meng Zhong-meng1, Chen Li-qiang1, Zhuang Wen-quan1(1Department of Interventional Radiology, the First Affiliated Hospital of Sun Yet-sen University, Guangzhou 510080, Guangdong Province, China; 2Department of Radiology, the First Affiliated Hospital

10、East Campus of Sun Yet-sen University, Guangzhou 510700, Guangdong Province, China) Abstract BACKGROUND: Primates are considered to be the most appropriate animal model of lumbar intervertebraldisc degeneration, but the disc degenerated characteristics of monkeys were rarely reported.OBJECTIVE: To v

11、erify the degenerated regularity and characteristics of lumbar intervertebral disks in rhesus monkeys with magnetic resonance T2 mapping and T1 imaging technology. METHODS: The sagittal lumbar intervertebral disc magnetic resonance T2 weighted imaging,T2 weighted mapping imaging and T1 weighted imag

12、ing of 63 adult rhesus monkeys were acquired on 1.5T magnetic resonance equipment. The T2-map value and T1 value of lumbar intervertebral disc regions of interest were calculated on the post-processing workstation. RESULTS AND CONCLUSION: (1) This study obtained 425 better magnetic resonance images

13、of lumbar intervertebral disks in adult rhesus monkeys. T2-map value and T1 value of nucleus pulposus were most consistent by different persons, and the Kappa coefficient was more than 0.93. (2) The T2-map value and T1 value of nucleus pulposus were both negatively correlated significantly with Pfir

14、rmann grades (r=-0.842, P < 0.01; r=-0.896, P < 0.01). The T1 value and T2-map value of nucleus pulposus were significantly statistically different between Pfirrmann grades I-IV (P < 0.001, P < 0.001). The T1 value of nucleus pulposus was negatively correlated significantly with Pfirrman

15、n grade II-III (r=-0.517, P < 0.01) and Pfirrmann grade IV-V (r=-0.499, P < 0.01). The T2-map value of nucleus pulposus was also negatively correlated significantly with Pfirrmann grade II-III (r=-0.617, P < 0.01) and Pfirrmann grade IV-V (r=-0.652, P < 0.01). (3) The T2-map value of L1-

16、2 and L2-3 segments nucleus pulposus were significantly lower than that in L6-7 and L7-S1 segments (P < 0.05). (4) There were significant differences in age among the T1 value and T2-map value of nucleus pulposus (r=-0.702, P < 0.001, r=-0.730, P < 0.001). (5) It is concluded that magnetic

17、resonance T2 mapping and T1imaging technology can objectively and sensitively assess the degenerated process of nucleus pulposus in rhesus monkeys. The degeneration in upper lumbar segments (L1-2 and L2-3) was earlier and more severe than that in lower lumbar segments (L6-7 and L7-S1) in rhesus monk

18、eys. Age is one of the most important factors in lumbar intervertebral disc degeneration of adult rhesus monkeys.Subject headings: Intervertebral Disk; Magnetic Resonance Imaging; Macaca mulatta; Tissue EngineeringFunding: the National Natural Science Foundation of China, No. 81272041; the Guangdong

19、 Science and Technology Plan Project, No. 2013B021800116Cite this article: Chen JB, Pan XM, Chen YM, Wu ZQ, Meng ZM, Chen LQ, Zhuang WQ. Magnetic resonance T2 mapping and T1 imaging of adult rhesus monkeys with lumbar intervertebral disc degeneration in free-range population. Zhongguo Zuzhi Gongchen

20、g Yanjiu. 2017;21(3):418-422. 0 引言 Introduction 腰椎間盤退行性疾病是中老年人常見疾病之一1-2。動物椎間盤退變模型的研究為該疾病的防治提供了良好的平臺。目前，用于構(gòu)建動物椎間盤退變模型的物種較多，常用的有兔、鼠、豬等。對模型動物的要求最好是其椎間盤細(xì)胞發(fā)育和椎間盤退變病程與人類相似，同時具備良好的構(gòu)建性、操控性和可重復(fù)性。恒河猴等靈長類動物被認(rèn)為是目前構(gòu)建椎間盤退變模型最理想的實驗動物3-5，然而，有關(guān)恒河猴腰椎間盤自然退變的研究幾乎空白。隨著磁共振分子影像學(xué)的發(fā)展，磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)已成為量化評估腰椎間盤退變的敏感技術(shù)6-

21、12，它們能反映髓核組織生化成分中膠原蛋白或蛋白聚糖的變化。有關(guān)群養(yǎng)恒河猴腰椎間盤的磁共振T2 mapping和T1成像研究尚未見報道。文章將運(yùn)用磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)對群養(yǎng)恒河猴腰椎間盤退變情況進(jìn)行研究。 1 材料和方法 Materials and methods 1.1 設(shè)計 隨機(jī)抽樣動物實驗。1.2 時間及地點 研究于2014年11月至2016年1月在中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科研究所和中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院東院放射科完成。1.3 材料動物：根據(jù)廣州市藍(lán)島生物技術(shù)有限公司提供的恒河猴動物檔案，隨機(jī)抽樣選取符合條件的恒河猴入組。入組標(biāo)準(zhǔn)：年齡 7歲；體質(zhì)量正常；雌雄不限。排除標(biāo)

22、準(zhǔn)：既往外傷手術(shù)史；其他重大疾病史；傳染病病史；體內(nèi)存在金屬異物；已參與其他研究。共納入恒河猴63只，平均體質(zhì)量5.84 kg，平均年齡15.9歲，雌性36只，雄性27只。實驗得到中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會的許可。實驗符合關(guān)于善待實驗動物的指導(dǎo)性意見的相關(guān)內(nèi)容13。試劑或儀器：0.9%氯化鈉，100mL/瓶百特(中國)投資有限公司；戊巴比妥鈉，25g/瓶(Sigma分裝，美國)；1.5T MR掃描儀(Philips Medical Systems Nederland B.V.)。1.4 實驗方法 動物準(zhǔn)備 麻醉前恒河猴禁食8 h，經(jīng)靜脈注射戊巴比妥鈉(30 mg/kg)麻醉。麻醉成功后先行

23、X射線照片，排除體內(nèi)存在金屬異物，完成磁共振掃描后送回猴場飼養(yǎng)。 MRI檢查 MR掃描采用Philip 1.5T MR掃描儀，脊柱線圈，恒河猴采取頭先入仰臥位，四肢以繃帶固定，脊柱兩側(cè)墊上沙袋以確保脊柱處于伸直狀態(tài)。掃描參數(shù)見表1。表1 恒河猴腰椎間盤磁共振T1WI、T2WI、T1和T2 mapping成像參數(shù) Table 1 Magnetic resonance imaging scan parameters of T1WI, T2WI, T1 and T2 mapping for lumbar intervertebral disks of rhesus monkeys表注：TE*：TE=

24、11，22，32，43，54，65，76，85 ms。T1*: T1=2，15，35，45 ms。參數(shù)T1WIT2WIT1*T2 mapping脈沖序列(Pulse sequence)TSETSETSETSE重復(fù)時間(Repetition time，ms)4002 5008002 000回聲時間(Echo time，ms)7.81008TE*視野(Field of view，mm)210×210210×210210×210210×210像素視頻帶寬(Pixel bandwidth，Hz)242475332234體素大小(Voxel size，mm)0.9

25、×1.250.9×1.250.59×1.170.7×0.8層厚度(Slice thickness，mm)3333層間距(Interslice gap，mm)0000層數(shù)(Number of slices)774×78×7渦輪因素(Turbo factor)445128采集時間(Acquisition time)2 min 20 s1 min 20 s7 min 31 s8 min 46 s 圖像處理 將獲得的圖像原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入Philip公司提供的讀取軟件Pmsdview，重建恒河猴腰椎間盤T2-map圖像。采用丹麥奧爾胡斯大學(xué)磁共振研

26、究中心Steffen Ringgaard教授提供的Siswin軟件重建T1-map圖像。參照恒河猴腰椎間盤正中矢狀位T2WI圖像的髓核組織和纖維環(huán)形態(tài)，選取T1-map或T2-map圖像正中矢狀位，手動勾畫出相應(yīng)的髓核組織感興趣區(qū)(ROI)測值(見圖1)。為減少偏差，重復(fù)測值4次，求得均值作為目標(biāo)椎間盤髓核組織T2-map值或T1值(由2位課題組成員獨立測量T2-map值和T1值)。由2位放射科專業(yè)醫(yī)師根據(jù)磁共振腰椎間盤Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)，采用獨立盲法對T2WI圖像進(jìn)行分級14。對存在分歧的椎間盤分級，由2位醫(yī)師協(xié)商后確定。CBA圖1 腰椎間盤髓核組織感興趣區(qū)(ROI)T2-map值和

27、T1值的測量示意圖。Figure 1 Measuring T2-map value and T1 value of region of interest of nucleus pulposus in lumbar intervertebral disk of rhesus monkey圖注：A為T2WI圖像；B為T2-map圖像；C為T1-map圖像。根據(jù)正中矢狀位T2WI目標(biāo)腰椎間盤下緣椎體前后徑與該椎間盤腹側(cè)纖維環(huán)前后徑比例勾畫出髓核組織ROI，在相對應(yīng)的T2-map和T1-map圖像勾畫出與T2WI髓核組織ROI一樣大小的測量范圍，髓核組織上下緣的選定以避開軟骨終板為邊界。1.5 主要觀

28、察指標(biāo) 恒河猴腰椎間盤Pfirrmann分級與其相對應(yīng)的T2-map值和T1值的相關(guān)性分析；不同節(jié)段腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1值的差異性分析；恒河猴腰椎間盤退變與體質(zhì)量、性別和年齡的相關(guān)性分析。1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 實驗所有數(shù)據(jù)采用SPSS 23.0軟件分析。實驗中的量化數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。檢驗P < 0.05表示差異有顯著性意義。2 結(jié)果 Results2.1 T2-map值和T1值測量的一致性分析 研究共獲得到425個恒河猴腰椎間盤磁共振矢狀位T2WI圖像，Pfirrmann-級腰椎間盤數(shù)目分別為：100、117、79、108和21個。2名不同測量者所獲得L1-

29、2-L7-S1椎間盤髓核組織T2-map值和T1值經(jīng)一致性Kappa檢驗，T2-map值的Kappa系數(shù)分別0.940，0.986，0.959，0.988，0.890，0.891和0.938(P < 0.01)；T1值的Kappa系數(shù)分別0.969，0.985，0.937，0.952，0.946，0.953和0.984(P < 0.01)。不同人員對恒河猴不同腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1值的測量高度一致，兩者的Kappa系數(shù)達(dá)0.93以上。2.2 恒河猴腰椎間盤不同Pfirrmann分級與其對應(yīng)的T2-map值和T1值的相關(guān)性分析 見表2。經(jīng)spearman相關(guān)分析，恒河猴

30、腰椎間盤髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級均呈顯著性負(fù)相關(guān)(r=-0.842，P < 0.01； r=-0.896，P < 0.01)。Pfirrmann-級之間恒河猴腰椎間盤髓核組織T1值和T2-map值差異均有顯著性意義(P < 0.001，P < 0.001)；而Pfirrmann級與級的髓核組織T1值和T2-map值差異無顯著性意義(P > 0.05，P > 0.05)。研究將Pfirrmann-級定為腰椎間盤早期退變，Pfirrmann-級為腰椎間盤退變晚期，恒河猴腰椎間盤早期退變的T1值和T2-map值明顯高于退變晚期的T1值

31、和T2-map值，差異有顯著性意義(P < 0.01，P < 0.01)。早期退變的髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級呈顯著性相關(guān)(r=0.517，P < 0.01；r=0.617，P < 0.01)，退變晚期的髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級也呈顯著性相關(guān)(r=0.499，P < 0.01；r=0.652，P < 0.01)。表2 恒河猴腰椎間盤Pffirrmann分級及其對應(yīng)的T2-map值和T1值 (±s，ms) Table 2 Pfirrmann grade of rhesus monkeys lu

32、mbar intervertebral disks and its corresponding T2-map value and T1 value 表注：經(jīng)spearman相關(guān)分析，恒河猴腰椎間盤髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級均呈顯著性負(fù)相關(guān)。Pffirrrmann分級椎間盤數(shù)T2-map值T1值1001 16.00±19.2281.28±12.1911787.18±17.9267.48±10.647962.67±16.2853.70±12.5410837.17±11.4137.56±9.8

33、82133.64±11.5336.75±10.162.3 不同節(jié)段恒河猴腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1值的比較 見表3。經(jīng)LSD-t 檢驗或Kruskal-Wallis t 檢驗，不同節(jié)段腰椎間盤髓核組織T1值兩兩比較差異均無顯著性意義(P > 0.05)；髓核組織T2-map值在不同節(jié)段腰椎間盤之間差異無顯著性意義(F=3.450，P < 0.05)。不同節(jié)段的髓核組織T2-map值兩兩比較結(jié)果：L1-2和L2-3與L6-7和L7-S1髓核組織T2-map值差異有顯著性意義(P < 0.05)，L1-2和L2-3椎間盤髓核組織T2-map值低于L6

34、-7和L7-S1髓核組織T2-map值；其他節(jié)段椎間盤髓核組織T2-map值差異無顯著性意義(P > 0.05)。表3 不同節(jié)段恒河猴腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1值 (±s) Table 3 T2-map value and T1 value of nucleus pulposus in different segmental lumbar intervertebral disks of rhesus monkeys 椎間盤節(jié)段數(shù)量(個)T2-map值(ms)T1值(ms)L1-25562.52±28.6255.30±18.25L2-35560.59

35、±29.9857.20±20.26L3-46373.04±35.4060.02±21.67L4-56375.49±35.4659.71±21.75L5-66376.47±34.5257.04±19.47L6-76384.36±34.4760.96±20.48L7-S16382.62±34.4562.38±19.07表注：不同節(jié)段的髓核組織T2-map值兩兩比較結(jié)果：L1-2和L2-3與L6-7和L7-S1髓核組織T2-map值差異有顯著性意義(P < 0.05)。2.4

36、 年齡、性別和體質(zhì)量對恒河猴腰椎間盤退變的影響 以3年為一個年齡組別，將63只成年恒河猴分為7個年齡組進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，見表4。成年恒河猴腰椎間盤退變與體質(zhì)量、性別和年齡的Spearman相關(guān)性分析結(jié)果：腰椎間盤Pfirrmann分級與年齡呈顯著中等相關(guān)(r=0.694，P < 0.001)；髓核組織T2-map值和T1值與年齡呈顯著性負(fù)相關(guān)(r=-0.730，P < 0.001；r=-0.702，P < 0.001)，不同年齡組之間的髓核組織T2-map值和T1值差異有顯著性意義(P < 0.001)，隨著年齡增大，髓核組織T2-map值和T1值逐漸降低。7個年齡段恒河

37、猴性別和體質(zhì)量與腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1值差異無顯著性(P > 0.05)。表4 不同年齡段恒河猴椎間盤數(shù)、體質(zhì)量、性別和髓核組織T1值和T2-map值 Table 4 Amount of intervertebral disc, weight, sex,T2-map value and T1 value of nucleus pulposus in lumbar intervertebral disks of rhesus monkeys at different ages 年齡組(歲)椎間盤數(shù)量(個)T2-map值(ms)T1值(ms)體質(zhì)量(kg)雄/雌7-915124

38、.04±22.8288.63±15.318.67±0.771520±24.0975.03±13.396.36±1.6539/9813-154972.88±21.5759.67±14.124.94±1.267/4216-189160.49±21.6852.87±14.116.26±1.6756/3519-218448.97±25.9145.61±17.005.88±1.4556/2822-242848.03±2

39、0.8542.24±14.573.38±0.740/2825-272138.13±11.4935.11±8.083.80±0.360/21表注：腰椎間盤Pfirrmann分級與年齡呈顯著中等相關(guān)(r=0.694，P < 0.001)；髓核組織T2-map值和T1值與年齡呈顯著性負(fù)相關(guān)(r=-0.730，P < 0.001; r=-0.702，P < 0.001)。3 討論 Discussion3.1 磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)評估成年恒河猴腰椎間盤退變 研究獲得滿意的恒河猴腰椎間盤磁共振T2WI、T2mappin

40、g和T1圖像。Pfirrmann-級所對應(yīng)的椎間盤髓核組織T2-map值和T1值逐漸減低，T2-map值為：(116.00±19.22)，(87.18±17.92)，(62.67±16.28)，(37.17±11.41)和(33.64±11.53) ms；T1值為(81.28± 12.19)，(67.48±10.64)，(53.70±12.54)，(37.56± 9.88)和(36.75±10.16) ms。結(jié)果表明磁共振T2 mapping和T1成像技術(shù)可量化評估恒河猴腰椎間盤髓核組織的退變。

41、Zhou 等15在恒河猴缺血性腰椎間盤退變模型中所測得Pfirrmann-級椎間盤髓核組織T1值為：(132.7± 24.8)，(136.0±31.4)，(76.1±14.2)，(60.6±16.1)和(55.3± 5.4) ms，明顯高于本研究結(jié)果。通過分析實驗動物后，發(fā)現(xiàn)他們所選的恒河猴年齡為(4.67±0.89)歲，最大年齡為6歲，根據(jù)恒河猴年齡與人類的13.5的換算比16，均為未成年恒河猴，而本實驗研究所選的恒河猴年齡較大，均為成年動物(年齡 7歲)，這可能是出現(xiàn)髓核組織T1值偏低的原因。常規(guī)磁共振T2WI成像Pfirrman

42、n分級較多出現(xiàn)椎間盤信號改變處于兩個相鄰Pfirrmann分級的臨界點，不同觀察者對其分級易出現(xiàn)分歧。Pfirrmann分級主要根據(jù)主觀觀察的信號變化和椎間隙高度改變對腰椎間盤退變進(jìn)行評定，其等級變量不能真實地反映椎間盤退變的連續(xù)性病理過程。而本研究中2名觀察者所測得椎間盤髓核組織T1值和T2-map值是連續(xù)性變量，一致性檢驗表現(xiàn)高度一致，其Kappa系數(shù)高達(dá)0.93以上，說明較少受主觀人為因素影響，T1值和T2-map值能客觀地反映恒河猴腰椎間盤退變。根據(jù)Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)，研究將Pfirrmann級定為正?；蚪咏５淖甸g盤；Pfirrmann級主要為腰椎間盤髓核組織出現(xiàn)早期退變的

43、表現(xiàn)，尚未發(fā)生形態(tài)學(xué)的改變；Pfirrmann級為明確的腰椎間盤退變的進(jìn)展，出現(xiàn)形態(tài)學(xué)的改變；Pfirrmann-級為發(fā)生了嚴(yán)重的腰椎間盤退變，屬于椎間盤退變的晚期。研究結(jié)果：早期退變(Pfirrmann-級)的髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級呈顯著性相關(guān)(r=0.517，P < 0.01； r=0.617，P < 0.01)，退變晚期的髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級也呈顯著性相關(guān)(r=0.499， P < 0.01； r=0.652，P < 0.01)。恒河猴腰椎間盤髓核組織T1值和T2-map值與Pfirrmann分級均

44、呈顯著性負(fù)相關(guān)(r=-0.842， P < 0.01；r=-0.896，P < 0.01)，研究結(jié)果提示磁共振T1和T2mapping成像技術(shù)可敏感地反映恒河猴腰椎間盤退變過程。3.2 成年恒河猴腰椎間盤退變的特點 Pfirrmann-級之間恒河猴腰椎間盤髓組織T1值和T2-map值均存在顯著性統(tǒng)計學(xué)差異(P < 0.001，P < 0.001)，而在髓核組織發(fā)生嚴(yán)重退變的Pfirrmann和Pfirrmann之間T1值和T2-map值較接近，無統(tǒng)計學(xué)差異(P > 0.05，P > 0.05)。本研究通過分析恒河猴不同節(jié)段腰椎間盤髓核組織T2-map值發(fā)現(xiàn)：

45、恒河猴L(fēng)1-2和L2-3椎間盤髓核組織的T2-map值明顯低于L6-7和L7-S1椎間盤，說明退變更容易發(fā)生在較高位的L1-2和L2-3椎間盤。觀察實驗動物日常行為發(fā)現(xiàn)：恒河猴的行為以坐位和四足站立為主，行走或玩耍時喜歡跳躍，雙足站立所占比例小。跳躍動作可能是引起恒河猴L(fēng)1-2和L2-3椎間盤容易發(fā)生退變的主要原因。3.3 影響成年恒河猴腰椎間盤退變的因素既往的研究結(jié)果表明 恒河猴在四五歲性成熟，與人類年齡的比例大約為13.516。研究將不同年齡恒河猴分為7組，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著年齡增加，恒河猴腰椎間盤髓核組織T2-map值和T1P值逐漸降低(r=-0.730，P < 0.001；r=-0

46、.702， P < 0.001)，退變發(fā)生率增加并且退變程度加重。研究納入的動物均排除外傷和重大疾病史，因此，可以推斷在恒河猴腰椎間盤退變過程中，年齡是一個重要影響因素。而性別和體質(zhì)量不是恒河猴腰椎間盤退變的重要影響原因(P > 0.05)?？偨Y(jié)：研究獲得63只良好的成年恒河猴腰椎間盤磁共振T2WI、T2-map和T1圖像，測量并分析了髓核組織T2-map值和T1值與Pffimann分級的相關(guān)性，結(jié)果提示這2種技術(shù)可客觀量化敏感地評估恒河猴腰椎間盤的退變過程。發(fā)現(xiàn)成年恒河猴L(fēng)1-2和L2-3椎間盤較L6-7和L7-S1椎間盤易發(fā)生退變且退變程度重，年齡是影響因素腰椎間盤退變的主要因

47、素之一。研究結(jié)果能為恒河猴腰椎間盤退變動物模型的磁共振T2mapping和T1成像研究提供參考數(shù)據(jù)。致謝：感謝中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科研究所及中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院東院放射科核磁共振室的老師及工作人員對實驗提供的支持和幫助。感謝廣州市藍(lán)島生物技術(shù)有限公司為本實驗提供的恒河猴實驗動物。感謝丹麥奧爾胡斯大學(xué)磁共振研究中心Steffen Ringgaard教授提供的Siswin分析軟件。作者貢獻(xiàn)：陳江波和莊文權(quán)共同進(jìn)行實驗設(shè)計，實驗由陳江波、潘希敏、蒙仲猛和陳立強(qiáng)實施，陳應(yīng)明和莊文權(quán)對實驗進(jìn)行評估，陳江波和吳志強(qiáng)收集分析資料，陳江波成文，莊文權(quán)審校，陳江波對文章負(fù)責(zé)。利益沖突：所有作者共同認(rèn)可文章無相

48、關(guān)利益沖突。倫理問題：實驗動物在戊巴妥納麻醉下進(jìn)行所有的手術(shù)，并盡一切努力最大限度地減少其疼痛、痛苦和死亡。文章查重：文章出版前已經(jīng)過CNKI反剽竊文獻(xiàn)檢測系統(tǒng)進(jìn)行3次查重。文章外審：文章經(jīng)國內(nèi)小同行外審專家雙盲外審，符合本刊發(fā)稿宗旨。作者聲明：文章第一作者對研究和撰寫的論文中出現(xiàn)的不端行為承擔(dān)責(zé)任。論文中涉及的原始圖片、數(shù)據(jù)(包括計算機(jī)數(shù)據(jù)庫)記錄及樣本已按照有關(guān)規(guī)定保存、分享和銷毀，可接受核查。文章版權(quán)：文章出版前雜志已與全體作者授權(quán)人簽署了版權(quán)相關(guān)協(xié)議。開放獲取聲明：這是一篇開放獲取文章，文章出版前雜志已與全體作者授權(quán)人簽署了版權(quán)相關(guān)協(xié)議。根據(jù)知識共享許可協(xié)議“署名-非商業(yè)性使用-相同方

49、式共享3.0”條款，在合理引用的情況下，允許他人以非商業(yè)性目的基于原文內(nèi)容編輯、調(diào)整和擴(kuò)展，同時允許任何用戶閱讀、下載、拷貝、傳遞、打印、檢索、超級鏈接該文獻(xiàn)，并為之建立索引，用作軟件的輸入數(shù)據(jù)或其它任何合法用途。4 參考文獻(xiàn) References1 Webb AA. Potential sources of neck and back pain in clinical conditions of dogs and cats: a review. Vet J.2003;165(3): 193-213.2 Luoma K, Riihimaki H, Luukkonen R, et al.Low

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