骨關(guān)節(jié)炎（OA）是常見的關(guān)節(jié)疾病。除了疾病終末期的關(guān)節(jié)置換手術(shù)外，對于OA患者來說，姑息性干預(yù)是唯一的選擇。目前，一些疾病修飾OA藥物（DMOADs）正在臨床試驗或開發(fā)中。越來越多的新型治療方法采用局部關(guān)節(jié)內(nèi)注射。關(guān)節(jié)內(nèi)注射有很多優(yōu)點，比如藥物可以到達(dá)活性部位，且副作用很小。據(jù)文獻(xiàn)報道，通過超聲介導(dǎo)下的關(guān)節(jié)內(nèi)注射對臨床療法的開發(fā)有著重要的意義。

實驗方法

超聲介導(dǎo)膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射

該研究使用高分辨率超聲成像系統(tǒng)（Vevo 3100，F(xiàn)ujifilm VisualSonics）搭配的圖像引導(dǎo)注射裝置進(jìn)行操作。該系統(tǒng)包括用于小動物成像平臺、探頭支架滑軌系統(tǒng)、空間位置微調(diào)以及注射支架（圖1a）。動物操作平臺可以穩(wěn)定定位麻醉動物，實時監(jiān)測生理參數(shù)（體溫、呼吸和心率）。成像使用MX550D探頭（軸向分辨率40μm，中心頻率40MHz），大鼠仰臥于動物成像平臺上。后肢屈曲，外旋約45°，用手術(shù)膠帶固定。每個彎曲的后肢下都有一個紗布墊，以防止膝關(guān)節(jié)過度屈曲（圖1b, 1c）。后肢用手術(shù)膠帶抬起固定，如圖1（c，d）所示，以方便成像和注射。工作臺的位置對于保證注射效率至關(guān)重要。將工作臺傾斜以使髕腱平行于探頭并近似垂直于注射的方向（圖1j）。在注射前，將無菌超聲耦合劑涂抹于關(guān)節(jié)區(qū)，將探頭平行于股骨放置，并將探頭定位在能看見髕韌帶（低回聲）的位置（圖1f-g）。然后通過將探頭90°橫向旋轉(zhuǎn)到髕腱來選擇注射平面。在這個平面上，可以看到深處滑車軟骨的V形低回聲（圖1h,i）。在Vevo 圖像引導(dǎo)注射支架上裝載25號的1.5英寸長針頭，針頭與Hamilton微量注射器相連（圖1e）。1.5英寸的針頭可以增加注射器在探頭成像范圍內(nèi)的活動范圍，并且有利于對針頭移動軌跡的觀察。找到最佳入針的角度（圖1k）。屈膝時，膝蓋骨沒有阻擋聲學(xué)信號，并暴露滑車軟骨，這是針進(jìn)入關(guān)節(jié)的位置（圖1k）。然后由外側(cè)將針插入髕腱。針進(jìn)入后，會出現(xiàn)針在組織內(nèi)回聲信號（圖1k）。滑車軟骨作為針進(jìn)行軌跡的目標(biāo)，以保證關(guān)節(jié)內(nèi)注射位置準(zhǔn)確。注射時沒有感受到明顯阻力，則提示針頭放置正確。為了能夠確認(rèn)溶液注射入關(guān)節(jié)內(nèi)，需控制注射在較慢的速度下進(jìn)行。

實驗結(jié)果

在B超結(jié)構(gòu)性成像中，通過超聲介導(dǎo)下的膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射，可以在超聲下觀察到進(jìn)針軌跡和針尖位置（圖2 a、b），以及擴張的關(guān)節(jié)內(nèi)注入的藥物的流動。

圖2. 超聲圖像顯示注射材料的實時分布。

（a）針軌跡（箭頭）

（b）針尖（箭頭）

（c）高回聲（箭頭）為關(guān)節(jié)內(nèi)氣泡信號

（d）膨大的關(guān)節(jié)腔

結(jié)論

本研究證實了超聲引導(dǎo)下的膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射與傳統(tǒng)方式相比，具有更高的準(zhǔn)確性。更重要的是，超聲引導(dǎo)下的關(guān)節(jié)內(nèi)注射對于沒有經(jīng)驗的注射者來說是更可靠的，而且所需的注射次數(shù)比傳統(tǒng)手動少很多。因為這種方式可以控制醫(yī)源性損害和相關(guān)的炎癥信號到最低。在臨床前疾病修飾性骨關(guān)節(jié)藥物的研發(fā)中使用超聲引導(dǎo)下的關(guān)節(jié)內(nèi)注射可以提高效率和重現(xiàn)性。上述操作是在大鼠身上所采用的動物定位和注射方法，對于小鼠來說可以選擇高頻探頭(例如70MHz 探頭MS700或MX700) 和適當(dāng)?shù)淖⑸淦鱽磉M(jìn)行操作。