【doc】兔肢体制动后放射性核素骨扫描的观察

【doc】兔肢体制动后放射性核素骨扫描的观察 兔肢体制动后放射性核素骨扫描的观察 -21? 兔肢体制动后放射性核素骨扫描的观察 上海市伤骨科研究所潘惠琪柴本甫 摄量本实验取成年兔25只.作左侧膝关节届曲30口,睬关节背詹6O.的超关节石 膏管型制 动.右后肢作为对照.结果发现制动侧肢体骨的放射性核素化台物聚集程度均有不 同程窿的增 加,提示翩动侧肢体骨血流和骨代谢都有不同程度的增加.作者强调对制动要采取 谨慎的态度, 一 旦制动则应进行积极的肌肉功能锻炼. 石膏制动作为骨科治疗中的一个重要措 施,迄今已有二百多年的历史了,现仍被广泛 地应用于临床.但制动可以导致骨的丧失. 在局部发生骨质疏橙的情况下,骨转换的局 限性变化肯定也与骨局部的血流状态有关. 本实验的目的是通过放射性核索的骨扫描观 察,来制动肢体的骨血流和骨代谢的变 化. 材料与方法 取纯种新西兰成年兔25只,体重3.2, 4.okg,雌雄不拘.在兔左后肢自腹股沟至趾 头,作膝关节屈曲3O.,髁关节背屈6O.的超 关节石膏管型固定制动,以右后肢作为自身 对照.用统一商品颗粒饲料分笼单独喂养. 制动后第1O,2O,40,6O,80,100天, 第一次5只,余每次4只,分别于亲骨性放 射性核素化台物"锝一亚甲基=磷酸盐'" Tc—MDP)2.5mcl静脉注射后3小时,用Y 照相仪作骨扫描观察并照相,之后取相片 用IBM计算机图象处理系统作图象的灰度分 析. 结果 制动后第10~100天,制动侧骨的放射 性核索化台物的聚集程度都较明显地高于对 照侧(图1,6).图象灰度值分析及统计 学处理,除制动第2O天时P<0.1外,其余 均P<O.05或0.Ol(附),提示制动后骨转 换和骨血流均有不同程度的增强. 附表救射性桉素化备袖聚皋程度灰度伍 讨论 骨组织内的无质主要羟磷灰石结晶 的形式分布于有机质中.羟磷灰石结晶类似 一 个离子交换柱,其表面由不同价数的正负 离子所组成,与周围血澈和体液环境中的 相应离子保持着不断代谢和更新的功态平衡 中.当被交换的离子为放射性按索标记的化 合物时,则后者可以在骨内聚集,且i羟磷灰 石结晶的分布相一致.一般认为放射往核素 化台物易在骨血流增加和骨转换活跃的区域 内发生聚集.特剐是在某些骨病理状态下病 灶局部的无机质代谢更新旺盛,血漉增加, 另外骨质发生破坏和吸收的同时,,周砸也 出现积极地修复过程,骨内最不稳定的钙位 于较为年青和尚未完全钙化的部分,它们对 内环境中离子的变化最为敏感,因此也最容 易被放射性核素化台物所置换,如骨病.创仿 或骨肿瘤时,都可出现放射性核素化台物在 局部的浓集现象,当血循环减少或停止对,该 区域内放射性核素化合物的聚集也相应地减 少或消失(】I2}.但射放性核素化台物摄取率 的增加与骨血流增加并不呈完全的正比例关 系.当骨血流量为常态下的4倍时,骨对 "mTe-MDP的摄取率也仅增加33{'J而 在异常情况下,有时骨血流量只有轻度的增 加,却可产生放射性核索化合物在骨内的明 显聚集"'.因除骨血流量的变化外,主要还 涉及到其它一些可以影响骨矿物质和放射性 核素化合物二者问交换的因素,包括骨代谢 活动,骨基质的性质,类骨质和板层骨的比 例,骨液的容积和毛细血管的开放数目,交 换面积及渗透性等(.,3J.实验证实,.Tc— MDP等一些放射性核素化合物是以被动扩 散的形式通过毛细血管壁的.骨血流量的增 加首先是骨代谢增加的结果,因此放射性核 素化合.询聚集程度的升高首先反映了骨代谢 速度的加怏,其次才是骨血流量的增加.本实 验jF?用上述这些原理,将"mTc—MDP作为示 踪剂来观察和分析制动后骨代谢和骨血潍的 变化是较为合适的. 机械性负载和肌肉的活动,可通过对骨 晶体或组织结构产生压电和其它应力等效应 而达到骨的正重建平衡,这是获得最大骨量 的蟹术因素制动时,由于局部范围内肌肉 以及骨的机械性刺激减少或丧失,使骨转换 神【骨钙等代谢均处于负平衡状态,形成制动 范强内的骨质疏松症.正常时,骨附近和附 着于骨上面的肌肉收缩对骨内血液的回流起 着很重要作用,肌肉收缩时其本身血循环减 弱,收缩肌组织之外的组织内血液被压八其 下面的骨内,同时骨内压相应增高.当肌肉 松弛时,它对骨内血管床起到一种吸引作 用,此时骨内压降低,丽新的氧合血再次注 入骨内.制动时肌肉发生迅速萎缩,使肌肉 埘骨内血流的上述疑作用基本消失,骨内静 脉血流郁滞,因而产生骨内压的持续增高, 骨内静脉血管扩张和扭曲,动静脉短路的形 成和毛细血管的新生都较正常时增多f,所 血管容量和血流量可相应的变大,骨内外 物质的交换能力明显提高.骨内静脉血流郁 滞时pH降低,一方面可促进骨羟磷灰石结晶 的溶解,骨对甲状旁腺墩素的敏感性增加, 脱钙现象加重,另方面酸性微环境使得含有 丰富酸性水解酶和溶酶体酶的破骨细胞活性 也增强,此时骨转换活动活跃,但骨吸收明 显多于骨形成,故导致骨的净丧失'. SundeJ等发现兔制动l2天时骨血流量增加, 并伴有骨度生长的加快.Hardt("等观察 到兔制动第仰天时,骨内矿物质有增加现 象,同时出现静脉内pH和氧分压的升高及 二氧化碳分压的明显下降,说明此时骨血流 量增加,而在制动后第l5天时,却出现了与 上述完全相反的情况.本实验对制动兔用 "Tc—MDP进行了较长时间的骨扫描观 察,发现制动后第lO,100天,制动侧肢体 的骨代谢活动和骨血流量均有不同程度的增 高,制动后第100天时有非常显着差异(P< 0.01),提示随着制动时间在一定限度内的 延长,骨代谢活动和骨血流状态将可能发生 更为广泛的变化. 肢体制动后引起的骨代谢,骨血流和骨 丧失的变化,其可逆性与制动时间的长短, 锏动范匿的大小及变化程度的严重性等有 关(".如制动时间超过d周,要完全恢复就 可能有问I如超过l2周,则可能发生更为 持久的变化,即使最初12周的骨丧失可能恢 复,其恢复期也至少等于或5,1O倍于制动 期t".又由于至今还没有防止制动性骨质 疏橙的满意方法,所以我们认为在临床上对 制动需采取谨慎的态度,尽量采取不制 动或减少制动时间.一旦制动,则应鼓励病 人积极地进行制动肢体的肌肉收缩锻练,以 及邻近未制动关节的活动,或在制动期长的 病例中对其制动肢体的肌肉施行脉冲电磁场 或电刺激等,.以减少制动肢体骨的丧失量, 并在回到正常负重时又可加速骨的生长. 致谢:奉实验得到上海第二医科大学附属瑞盘医院同 位素科朱季谟教授.张圣国主治医师,上海第二医科大学 生物医学工程系计算机教研室摄家普主任.姚{I}志讲师的 热情指点和帮助,谨此表示由衷的感谢. ObservationofBoneScanning afterImmobilizationinRabbitsPan Hniqi.ChBiBenfn.ShanghaiInstitute ofTraumatulogyandOrthopaedics Department.Rui~inHospitalof ShanghaiSecondMedicalUniversity, Shanghai. AbstreCtlLossofbonemasscould becausedbyimmobilization?Regional changesofbothboneturnoverandbone bloodflowstatuswsrecertainlyrelati— veeachother.Tweenty—fivematurerub. bitsofmixedsexweightingfrom3.2 todkgwereusedintheexperiment. Thelefthindlimbcastinacylindrlcal extendingfromjustbelowtheinguinal ?23? regiontothetoeswiththekneeflexed ata30degreeangleandtheankledot? siflexedafa60degreeangle.Theright hindllmbofthesamerabbitservedasn contro1.Bonescanningwithtechnetium- labeleddlaphosphonatecompounds wasperformedafter10,20,40.60.80 and100daysrespectively.andthenthe analysisofthedensityofeachpicture wascarriedoutwiththepicturepro— cessingsystemofIBMcomputer.The obviousincreaseduptakeoftheradio— nuclide.ndifferentdegreewasfound overtheboneoftheimmobilizedlimb comparedwiththecontro1.Theresult indlcatedthatboththebonebloodflow andboneturnover"increasedduringimmo— bilization.Authorsemphasizedthems— thodofimmobilizationinclinicalprac— tlcemustbewithgreatcare.Onceimmo— billzed.patientmustdoactiveexsr— ciseofthemuscles. ?考文? 1.LauRSP.Bonegraftsviabilityinvas— coltlr{zedbonegrafttral~fer.BfJRs- dlology1982;58:326. 2.SagsrW.eta1.StlIdiesskeletalira— cerkinetics.IIITc---m(8n).JNticl Med19T9:20:12~T. 3.Lavender3P.eta1.Bloodflowandtra- cer哪takeInnormalandabnormalca- nl"bone:compsflsonwithSr-gStalc- rospheres.Kr-81m.slidTc-gOmM加. jNuciMed19T9;20:.411. 4Hardt^B.eta1.EarlYmetabolIcgSS- ponsesoCbonetoImmo'biitzatIon. JBone JotntSarg1912;6'^(1》:119. i.BurfDB.ett1.Intrseastmltlsciestimu- lsttonpreventsbeneandcarthagede- tertorattoatncast-tmmoblI[zstlanrub— bite,CiinOrthOpl9?:t89~26l 1.Mtzess壮.eta1.1mmobtttzafloatad bone.tctfTl|snelet1??t抬祷蜉