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目的1.利用显微激光拉曼光谱仪(MLRS)检测兔髌骨-髌腱连接点(PPT)损伤愈合过程的各层结构变化,建立评估其愈合程度的新方法;观察低强度脉冲超声(LIPUS)治疗对PPT损伤愈合过程的影响。2.利用同步辐射显微断层成像(SRμCT)技术建立一种评估PPT三维形态学特点的新方法。方法1. MLRS检测方法:健康骨成熟的新西兰雄兔44只,其中4只作为正常对照组,其余40只在制作兔髌骨部分切除模型后,随机分为两组:LIPUS治疗组和假治疗对照组。治疗组动物于术后即开始LIPUS治疗,20分钟/次,1次/天。假治疗对照组除予以模拟假治疗外其余处理均与LIPUS治疗组一致。分别于术后1、2、4、8、16周时安乐处死动物,收集PPT复合体组织。沿正中矢状面切取标本,以矢状面新生骨最长线为X轴(正常标本以正中线为X轴),MLRS沿X轴扫描兔PPT复合体,测量钙特征峰(960△cm-1)和胶原蛋白特征峰(2940△cm-1)强度,计算钙化基质比(960△cm-1/2940△cm-1),分析矿化程度和有机基质含量变化,判断各扫描点所属结构区域,最后结合X轴坐标计算新生骨(NB)、钙化纤维软骨层(CFC)和未钙化纤维软骨层(UCFC)长度。同时比较LIPUS治疗组与假治疗对照组NB、CFC、UCFC的长度。2.SRμCT检测方法:健康骨成熟的新西兰雄兔4只,提取正常兔髌骨-髌腱复合体组织,经固定、脱水处理后,利用SRμCT技术扫描标本,获取原始投射图,序贯使用CT-Reconstruction软件进行图像三维重构、使用CT-Program软件进行Slice位数转换、使用VG Studio Max2.1软件进行三维图像重建,分析兔髌骨-髌腱连接点的三维形态学特点。结果1. MLRS检测结果1.1正常兔髌骨-髌腱连接点的检测结果软骨下骨区(SCB)扫描点钙特征峰(960△cm-1)强度为1280cnt,胶原蛋白特征峰(2940△cm-1)强度为1300cnt,钙化基质比960△cm-1/2940△cm-1为0.985; CFC扫描点的钙特征峰强度为480cnt,胶原蛋白特征峰强度为1100cnt,钙化基质比为0.44;UCFC扫描点的钙特征峰强度为0cnt,胶原蛋白特征峰强度为1700cnt,钙化基质比为0;肌腱区(TF)扫描点的钙特征峰强度为0cnt,胶原蛋白特征峰强度为900cnt,钙化基质比为0。SCB各扫描点的矿化含量差距不大、矿化分布较均匀,CFC矿化含量逐渐降低,UCFC和肌腱区无矿化分布。肌腱各扫描点的胶原蛋白含量差距不大、有机胶原基质分布均匀,UCFC胶原蛋白含量分布不均,但都明显大于肌腱。正常兔PPT的CFC长度为1006.25±112.50μm,UCFC长度为1037.50±192.03μm,整个纤维软骨层总长度为2043.75±272.62μm。1.2兔PPT损伤愈合过程的检测结果损伤后1周,在残余髌骨与髌腱之间出现新生钙化层(包含NB与CFC)和新生UCFC;损伤后2周新生钙化层可以区分为NB和CFC;随着愈合时间的推移,NB、CF、UCFC长度逐渐增加,16周时CFC、UCFC、总FC长度分别达到正常值的62.11%、33.73%和47.71%。1.3LIPUS治疗对兔PPT损伤愈合的影响在损伤后8周和16周,LIPUS治疗组的CFC、UCFC、CFC+UCFC、 NB+CFC、NB+CFC+UCFC长度都显著大于假治疗对照组(P<0.05)。2. SRμCT成像结果使用SRμCT扫描实现了兔PPT三维可视化,建立了分辨率、成像距离等最佳成像参数,在0.74gm分辨率、2.5cm成像距离时成像效果最佳,可明显分辨SCB、CFC、UCFC、TF四层结构,直径约7-10μm的软骨细胞大部分呈串珠样线性排布、散在分布于纤维软骨区内。结论1.显微激光拉曼光谱仪可以成为一种有效的评估兔髌骨-髌腱连接点愈合程度的新方法;2. LIPUS治疗能显著增加兔髌骨-髌腱连接点各新生结构的长度,具有促进愈合的作用。3. SRμCT可对兔髌骨-髌腱连接点进行高分辨率显微成像,可以成为一种评估骨腱连接点的三维形态学特点的新方法。