贾艳辉，卢世璧，汪爱媛，郭全义

    CT增强软骨成像技术的研究进展

    贾艳辉，卢世璧，汪爱媛，郭全义

    100853 北京，解放军总医院骨科研究所

    骨性关节炎(osteoarthritis，OA)发病率高，致残率高，造成社会经济负担重。骨性关节炎晚期的病变不可逆转，其早期主要表现为关节软骨糖胺聚糖(glycosaminoglycan，GAG)含量的丢失，而这个阶段的病理过程是可逆的。因此，无创监测关节软骨 GAG 含量的变化成为早期诊断及治疗骨关节炎的重要手段。CT 增强软骨成像技术(contrast- enhanced computed tomography，CECT)是一种新兴的检测关节软骨 GAG 含量变化的影像诊断技术。本文就 CECT 软骨成像技术定量检测关节软骨 GAG 含量的研究进展做一综述。

    1 关节软骨的结构与功能

    关节软骨覆盖在关节表面，首要功能是承受载荷，分散应力，润滑关节。关节软骨组织主要由II型胶原(10% ~ 20% 湿重)、蛋白多糖(5% ~ 10% 湿重)、水(68% ~ 85% 湿重)及软骨细胞组成[1]，其组成成分及结构直接影响到关节软骨的力学特性和功能。软骨的细胞外基质成分形成多孔结构，可以调节和保持水分，有利于软骨对抗压缩载荷，增强润滑功能。胶原成分是软骨细胞外基质的主要成分，在软骨组织中定向排列，有利于对抗拉伸应力，防止细胞外基质在压缩应力下膨胀，对抗关节软骨表面的剪切应力。蛋白多糖(proteoglycan，PG)主要位于软骨中间层及深层，蛋白多糖分子由线性蛋白核心及其周围的多个 GAG 侧链基团构成。生理状态下，GAG 含有丰富的羧基和硫酸盐组分而带负电荷，GAG 之间互相排斥并吸引阳离子，与周围水分子形成非共价交联，在软骨细胞外基质中形成膨胀力，构成软骨的压缩硬度及软骨面之间的润滑作用。关节软骨细胞关系到软骨细胞外基质的动态平衡，对于软骨的生物学功能和力学特性也很重要。

    关节软骨的结构高度有序，从软骨表面到软骨下骨分为四层：切线层、过渡层、辐射层、钙化层。各层软骨细胞的形态、胶原纤维的粗细及排列方向以及水和蛋白多糖的含量均有所不同。切线层软骨细胞扁平，胶原纤维排列致密且与关节面平行，构成关节滑动面，具有抗张力、抗剪切力的作用。过渡层软骨细胞较小，圆形，散在分布，胶原纤维斜行交错排列，总体上呈弓形。辐射层软骨细胞最大，圆形，合成最为活跃，胶原纤维与关节面垂直成柱状排列。钙化层胶原纤维编织成网，紧密附着于软骨下骨。随软骨深度增加，蛋白多糖含量增加 ......