研究背景：腰椎小关节是脊柱唯一的滑膜关节，其形态及结构改变可导致腰痛发生，是临床上最常见的疾病之一。由于腰椎小关节位置深在，解剖结构复杂细微，目前的影像学手段难以对其进行精细和深入的研究和分析。同步辐射光源具有高亮度、高能量、射线纯净、数据可预算、高分辨率等特点，利用同步辐射相衬成像的方法对小关节进行扫描成像，可获得小关节的精准图像，经处理后能够满足小关节的微观形态和结构的观察分析要求，是一种小关节研究的新方法。

研究目的：利用国家上海光源13线站同步辐射相衬成像技术，对大鼠的腰椎小关节进行扫描成像，分析其关节软骨以及软骨下骨等结构的形态特点，并利用组织学方法对比验证，评价同步辐射成像在小关节研究中的价值。

研究方法：取大鼠的L4/5小关节，经椎弓根离断并保留关节囊，固定脱水后，置于同步辐射线站样品台，调整合适的参数进行扫描成像。将扫描后的原始图像进行相位恢复、转化，及三维重建。分别提取软骨，软骨下骨，界面，骨小梁等形态学信息，按不同区域进行对比分析。对同一小关节样本，同时进行组织学验证，用不同方法染色，对切片中的软骨，软骨下骨进行分析，并与同步辐射的结果进行对比，验证该方法的准确性及可靠性。

研究结果：同步辐射影像经处理后，小关节形态结构特点得到清晰显现，关节软骨、软骨下骨区分明显，三维重建后，潮线的空间结构以“潮面”形式体现；关节软骨面呈现“锐角扇形”的形态特点；不同区域软骨厚度分布并不一致，其中软骨中心区厚度分布平均，变化较低，厚度相对较薄（d=224±11.13μm），软骨厚度分布由中心向周围逐渐增大，其中软骨面的两个扇形圆弧部分软骨厚度变化最大（d=217.13~411.39μm）；软骨下骨在形态上并不完全一致，靠近软骨部分的松质骨呈薄层，该层骨小梁呈一定角度斜行分布，骨小梁较粗且极为致密，骨小梁间隙较小；而远离软骨部分的骨小梁排列较为疏松，骨小梁间隙宽大。与组织学对比分析发现，同层关节软骨厚度间无统计学差异（p=0.83），组织学观察骨小梁的分布情况与三维成像结果基本一致，同步辐射方法准确可靠。

研究结论：同步辐射技术可获得小关节的清晰准确图像，图像经处理后可对小关节的微观结构进行分析研究，是一种新的可靠的研究方法。