李仕紅，朱震方，葉春濤，彭玉，尹浩霖，林光武

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院核磁共振室，上海200040

基于超短回波時(shí)間成像定量評(píng)估骨質(zhì)疏松癥患者骨皮質(zhì)的研究

李仕紅，朱震方，葉春濤，彭玉，尹浩霖，林光武

復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院核磁共振室，上海200040

目的探討磁共振成像超短回波時(shí)間成像技術(shù)（UTE）進(jìn)行在體定量評(píng)估骨質(zhì)疏松。方法以治療前后完整隨訪的26例骨質(zhì)疏松癥患者及10例健康志愿者為研究對(duì)象，對(duì)所有受試者進(jìn)行脛骨中下段骨皮質(zhì)的超短回波時(shí)間MRI成像，通過(guò)其與參照物信號(hào)強(qiáng)度的比對(duì)得到被檢測(cè)部位骨皮質(zhì)短T2成分信號(hào)的相對(duì)比值，結(jié)合受試者骨密度及骨代謝物等觀察該值在不同分組患者中的意義。結(jié)果正常對(duì)照組脛骨骨皮質(zhì)的UTE總體相對(duì)信號(hào)（0.53±0.06）高于骨質(zhì)疏松組（0.37±0.09），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（<0.05）。骨質(zhì)疏松治療后組的骨皮質(zhì)相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度高于治療前，但兩者無(wú)明顯差異。治療前后的骨吸收標(biāo)志物CTX、P1NP與脛骨骨皮質(zhì)相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度存在負(fù)相關(guān)，治療后的M-M ID與其亦存在負(fù)相關(guān)。結(jié)論 以參照物比對(duì)法定量脛骨骨皮質(zhì)的UTE信號(hào)可潛在用于骨質(zhì)疏松的評(píng)估。

骨質(zhì)疏松；超短回波時(shí)間成像；骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物；骨皮質(zhì)

骨質(zhì)疏松（osteoporosis，OP）的臨床診斷主要依賴于以X射線為基礎(chǔ)的雙能X射線吸收法（dualenergy x-ray absorptiometry，DXA）測(cè)得的骨礦物密度值（bonem ineral density，BMD）。這種方法所提供的骨質(zhì)信息尚不完整，因?yàn)閺墓堑臉?gòu)成看，礦物質(zhì)只是其中一部分，水和有機(jī)質(zhì)是骨的另外兩個(gè)重要組成成分，對(duì)骨的強(qiáng)度、粘彈性等生物力學(xué)性質(zhì)有很大貢獻(xiàn)，但這兩者并不能被BMD值所反應(yīng)。因此，BMD在骨質(zhì)疏松評(píng)估、抗骨松療效監(jiān)測(cè)、骨脆性骨折風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等方面提供的骨質(zhì)信息不夠全面[1]。

磁共振超短回波時(shí)間成像（ultrashortecho timeimaging,UTE）是近幾年來(lái)新興發(fā)展的乏質(zhì)子成像技術(shù)，對(duì)骨皮質(zhì)、軟骨、肌腱、韌帶、鈣化組織、神經(jīng)等具有獨(dú)特的成像效果，尤其是在骨皮質(zhì)的定量成像取得了較快速發(fā)展[1]。本研究使用磁共振UTE對(duì)骨質(zhì)疏松癥患者的脛骨進(jìn)行成像，與外置參照物進(jìn)行比對(duì)信號(hào)差異進(jìn)行骨質(zhì)疏松的評(píng)估，以期探索一種可行的在體評(píng)估骨質(zhì)的方法。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 骨質(zhì)疏松組 入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)首次確診，有明確的DXA檢查報(bào)告，T值低于-2.5，臨床診斷為OP的患者；(2)年齡在50歲及以上的患者；(3)3年來(lái)在我院規(guī)律就診，依從性好、規(guī)則服藥且能接受隨訪的患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)3年內(nèi)服用過(guò)糖皮質(zhì)激素、肝素等影響骨代謝的藥物的患者；(2)3年內(nèi)進(jìn)行過(guò)椎體成形術(shù)、髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)等影響骨密度測(cè)量準(zhǔn)確性的治療方案的患者；(3)精神、認(rèn)知等障礙、重大合并癥；(4)與醫(yī)師無(wú)法產(chǎn)生良好溝通，不能耐受較長(zhǎng)時(shí)間MRI檢查者、且圖像質(zhì)量無(wú)法達(dá)到質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)者。病例來(lái)源于復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院骨科門(mén)診及骨松門(mén)診，最終入組OP病例為男性3例，女性23例，年齡51～82歲，平均年齡(66.5±8.3)歲，共26側(cè)脛骨MRI圖像納入本研究，初診后服藥依從性好、能有效隨訪的病例。

1.1.2 正常對(duì)照組 來(lái)源于本院的10例健康中青年人，共20側(cè)脛骨MRI圖像入組，男4例，女6例，年齡26～43歲，平均年齡(32.3±4.8)歲。入組標(biāo)準(zhǔn)：（1）無(wú)骨折、無(wú)藥物濫用等病史。（2）無(wú)其他明確的軀體疾病等；（3）知情同意本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)精神、認(rèn)知等障礙、重大合并癥；(2)與醫(yī)師無(wú)法產(chǎn)生良好溝通，不能耐受較長(zhǎng)時(shí)間MRI檢查者、且圖像質(zhì)量無(wú)法達(dá)到質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)者。

1.2 骨密度及骨代謝測(cè)定 臨床骨質(zhì)疏松評(píng)估一般情況通過(guò)門(mén)診系統(tǒng)以及隨訪收集資料，記錄患者性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)、服用藥物等情況。骨密度測(cè)定所有受試者均應(yīng)用我院門(mén)診骨密度室雙能X線骨密度儀測(cè)量腰椎(L1-4)、股骨頸(neck)、全髖(total)的骨密度值。參數(shù)以骨礦密度(BMD，g/cm2)表示。血標(biāo)本采集的時(shí)間為2014年1月-2016年12月。所有受試者均采集晨起空腹血4m L，由本院檢驗(yàn)科全自動(dòng)生化分析儀由專業(yè)人員進(jìn)行測(cè)定。復(fù)查隨訪的患者以MRI檢查時(shí)間最近的骨代謝值記入本研究。

1.3 骨皮質(zhì)的UTE-MRI成像

1.3.1 參照物選擇 使用3D-UTE多回波成像結(jié)合CPMG法測(cè)定預(yù)選橡皮的T2*值，將T2*值與骨皮質(zhì)相近的橡皮設(shè)定為本次測(cè)量的參照物，使用醫(yī)用膠帶固定于被檢查者脛骨中下段，以橡皮標(biāo)記處為中心進(jìn)行等中心掃描。

1.3.2 UTE成像及參數(shù) 磁共振成像設(shè)備為：Siemens Magnetom Skyra 3.0T，15通道膝關(guān)節(jié)專用線圈（Tx/ Rx）覆蓋被檢者一側(cè)脛骨中下段用于信號(hào)發(fā)送和接收。3D UTE序列成像參數(shù)包括：FOV=300mm，viewpoints=60000，分辨率=384×384，帶寬=343kHz，層厚=0.78mm，翻轉(zhuǎn)角=5°，TR=4.7ms，TE=0.07ms，每側(cè)脛骨總的掃描時(shí)間約為4min56sec。每例掃描完成后使用水模置入膝關(guān)節(jié)線圈，并進(jìn)行MRI成像，得到水模圖像。

1.3.4 定量方法導(dǎo)出所有被檢數(shù)據(jù)，使用ImageJ進(jìn)行處理。對(duì)被檢者脛骨前緣最厚骨皮質(zhì)放置感興趣區(qū)ROI1，測(cè)得被檢區(qū)的UTE信號(hào)強(qiáng)度值為S1，同時(shí)測(cè)定脛骨旁參照物橡皮的ROI 2的UTE信號(hào)強(qiáng)度值為S2，復(fù)制上述ROI置于水模圖像上，得出水模相應(yīng)區(qū)域的UTE信號(hào)強(qiáng)度值S1和S2。脛骨前緣ROI的UTE信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)值校正為：S=(S1/s1)/(S2/s2)，基于前期及其他研究顯示，骨皮質(zhì)種信號(hào)來(lái)源主要為結(jié)合水和自由水[1]，前者相關(guān)于骨內(nèi)有機(jī)質(zhì)，后者相關(guān)于骨皮質(zhì)孔隙度，因此，如果測(cè)出橡皮內(nèi)總質(zhì)子含量百分比f(wàn)，那么f×S即可得到骨皮質(zhì)的總的水含量，由于橡皮在空氣中暴露不易引起質(zhì)子丟失，f相對(duì)固定，所以S代表了骨皮質(zhì)內(nèi)總體水分子的含量（即結(jié)合水、自由水）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件(IBM，美國(guó))進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析，定量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s)表示，治療前后定量資料的比較采用配對(duì)樣本的 檢驗(yàn)進(jìn)行分析，對(duì)志愿者及OP治療前的數(shù)據(jù)進(jìn)行組間比較，采用兩獨(dú)立樣本 檢驗(yàn)。治療前后所有數(shù)據(jù)均采取雙側(cè)檢驗(yàn)，以=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)，以<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 部分受試者脛骨前緣骨皮質(zhì)的UTE成像圖像，A圖為1例青年志愿者，參照物橡皮呈較高信號(hào)，骨皮質(zhì)信號(hào)與橡皮信號(hào)對(duì)比度良好。B圖為后處理后圖像，清晰顯示了脛骨和腓骨的影像。C圖和D圖為本研究采用的計(jì)算示意圖。E、F圖為1例OP患者治療前后隨訪所見(jiàn)骨皮質(zhì)UTE圖像，兩次成像參數(shù)均相同。2.2各組受試者骨密度、骨皮質(zhì)UTE相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度及骨代謝標(biāo)志物，如表1所示，經(jīng)配對(duì)樣本的雙尾檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組骨皮質(zhì)UTE的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度高于OP組（與治療前比較）。治療前后的股骨頸BMD值及各組骨代謝產(chǎn)物均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2.3 骨皮質(zhì)UTE相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度與骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物的相關(guān)關(guān)系，如圖2所示，治療前后的骨吸收標(biāo)志物CTX、P1NP與脛骨骨皮質(zhì)相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度存在負(fù)相關(guān)，R2分別為0.50和0.39，治療后的M-M ID與治療后骨皮質(zhì)的總體相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度亦存在負(fù)相關(guān)，R2為0.30。

3 討論

OP是一個(gè)“沉默的疾病”（thesilentdisease）[2]，其發(fā)病隱匿，因?yàn)樗诠橇縼G失的早期階段，通常情況下是無(wú)癥狀的，或者只有比較輕微的臨床不適。但是，一旦進(jìn)展為OP，可能的癥狀和體征包括：腰背部疼痛，隨著時(shí)間推移患者身高變矮、彎腰駝背姿勢(shì)，且比預(yù)期的更容易發(fā)生骨折。因此，骨質(zhì)疏松通常被患者和臨床所忽視，尤其是在大多數(shù)國(guó)家進(jìn)入老齡化社會(huì)以后，很多OP患者直至發(fā)生低能量骨折（lowenergy fracture），即骨質(zhì)疏松引起的脆性骨折后，才逐漸被人們所重視[3]。

表1 各組受試者骨密度、骨皮質(zhì)UTE相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度及骨代謝標(biāo)志物

圖1 1例受試者脛骨的UTE圖像及本研究采用的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算方法。A圖示一例青年志愿者的UTE原始采集圖像，B為經(jīng)過(guò)后處理得到的脛腓骨骨皮質(zhì)顯像。C圖為兩個(gè)不同ROI分別檢測(cè)骨皮質(zhì)的UTE信號(hào)和參照物橡皮的信號(hào)，D圖為水模圖像，將C的ROI復(fù)制到水模相應(yīng)位置，可見(jiàn)信號(hào)強(qiáng)度不均，提示局部磁場(chǎng)的不均勻性，通過(guò)比值糾正局部磁場(chǎng)不均勻引起的信號(hào)偏差。圖D、E為1例OP患者治療前后隨訪所見(jiàn)骨皮質(zhì)UTE圖像，兩次成像參數(shù)均相同。

雙能X線檢測(cè)儀檢測(cè)骨密度是骨質(zhì)疏松性臨床評(píng)估不可缺少的一項(xiàng)檢查。骨密度BMD無(wú)論是對(duì)骨質(zhì)疏松性診斷，還是對(duì)抗骨質(zhì)疏松治療療效監(jiān)測(cè)均至關(guān)重要。但是，多項(xiàng)臨床研究表明了BMD的臨床局限性[4-6]。老年人的椎體骨折與BMD呈弱相關(guān)性[6]，一項(xiàng)研究表明7 806例非椎骨骨折患者中，僅有44%的女性患者T值低于-2.5，而男性患者的相關(guān)比例甚至更低，僅有21%[4,7]。BMD自身預(yù)測(cè)骨折的檢測(cè)率在30%～50%，已有報(bào)道表明BMD與皮質(zhì)骨強(qiáng)度之間呈弱相關(guān)性[5]。骨質(zhì)疏松患者在進(jìn)行骨質(zhì)吸收抑制劑的治療干預(yù)后，BMD的變化與骨折風(fēng)險(xiǎn)存在著較強(qiáng)的不一致性[8]?？傮w而言，從60歲到80歲，患者隨著增齡變化骨折風(fēng)險(xiǎn)增加了13倍，但是據(jù)估計(jì)，BMD值單方面的降低僅能說(shuō)明骨折風(fēng)險(xiǎn)增加了1倍[9]。為了綜合臨床諸多因素對(duì)骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響，結(jié)合患者測(cè)定的BMD值，WHO推薦的FRAX骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具在臨床得到普遍推廣，但是，在近年來(lái)卻遭受質(zhì)疑，被認(rèn)為可能存在過(guò)度診斷，它在某種程度上可能只適合于部分人群[10,11]。因此，臨床需要更加敏感地評(píng)估骨折風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，比如骨的微觀結(jié)構(gòu)、孔隙度、有機(jī)質(zhì)含量、水的含量以及骨的灌注情況等。

圖2 對(duì)UTE探測(cè)的骨皮質(zhì)相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度與血液骨代謝產(chǎn)物進(jìn)行Pearson相關(guān)分析示：A、B，在OP治療前發(fā)現(xiàn)骨皮質(zhì)的UTE相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度負(fù)相關(guān)于CTX和P1NP，兩者顯示的R2值分別為0.4964和0.3928。C，為OP治療一年后其測(cè)得的UTE相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度與血清M-M ID呈負(fù)相關(guān)，R2值為0.3013。

骨皮質(zhì)是一種短T2組織，在常規(guī)MRI中一般被認(rèn)為是“無(wú)”信號(hào)。但是，磁共振UTE可以以最低回波時(shí)間（TE）達(dá)8sec進(jìn)行乏質(zhì)子組織的激發(fā)與成像。近年來(lái)UTE逐步用于骨皮質(zhì)的成像與定量評(píng)估，特別是在骨皮質(zhì)有機(jī)質(zhì)和自由水的定量評(píng)估等方面，與骨的生物力學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)較好的相關(guān)，因此，超短回波成像在評(píng)估骨皮質(zhì)有機(jī)質(zhì)相對(duì)含量、骨皮質(zhì)孔隙度、骨皮質(zhì)力學(xué)性質(zhì)、骨強(qiáng)度等方面顯示了非常好的應(yīng)用前景。

骨內(nèi)的物質(zhì)構(gòu)成可以分為三類：礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、水。前者通過(guò)BMD可有效評(píng)估，是臨床現(xiàn)行不可替代的骨質(zhì)疏松評(píng)估手段；而基于后兩種物質(zhì)目前較好的影像學(xué)評(píng)估手段即為UTE成像技術(shù)。在骨皮質(zhì)中，水分子以4種不同狀態(tài)存在[12]：(1)孔隙水（pore, free,ormobile water），也稱為自由水、游離水，主要存在于哈弗管（Haversian canals，直徑>30m）或骨陷窩（lacunae，～10m）、骨小管系統(tǒng)（canaliculi，～0.5m）中[12,13]。(2)疏松結(jié)合水（looselyboundwater），可見(jiàn)于骨膠原纖維的表面以及膠原與礦物質(zhì)相之間，由于膠原分子的某些殘基是親水性的（例如：賴氨酸，精氨酸和羥脯氨酸），水分子很自然地結(jié)合在骨基質(zhì)中。以上兩種水組分信號(hào)可以被UTE探及。而另外兩種水即：(3)緊密結(jié)合水（tightly bound water）和(4)結(jié)構(gòu)水（structuralwater）含量極微，目前無(wú)法使用UTE探及。

在我們前期的離體樣本實(shí)驗(yàn)研究中表明[14，15]：骨皮質(zhì)（牛骨和人骨）的短T2信號(hào)可分離成結(jié)合水信號(hào)和自由水信號(hào)，采用雙指數(shù)模型可以有效實(shí)現(xiàn)結(jié)合水和自由水的分離，并得到結(jié)合水和自由水在骨皮質(zhì)中的相對(duì)百分比，結(jié)合水約占80%，余下約20%為自由水信號(hào)，量化的重要意義在于其比例的變化分別相關(guān)于骨能承受的峰值壓力和骨皮質(zhì)的孔隙度。對(duì)骨的強(qiáng)度的評(píng)估和骨折風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)而言無(wú)疑是對(duì)BMD的有力補(bǔ)充。

本研究使用UTE成像序列激發(fā)出骨皮質(zhì)內(nèi)短T2成分的總信號(hào)，根據(jù)前期的離體實(shí)驗(yàn)研究，我們認(rèn)為這些信號(hào)主要來(lái)自于兩種水的信號(hào)。通過(guò)與參照物的比對(duì)探討了骨質(zhì)疏松組和健康組之間存在顯著的差異，表明健康志愿者的脛骨骨皮質(zhì)短T2信號(hào)的相對(duì)值要高于骨質(zhì)疏松組，這可能是由于骨質(zhì)疏松患者在骨量丟失（BMD下降）的同時(shí)，伴隨了有機(jī)質(zhì)的量的減少，從而導(dǎo)致結(jié)合水（占80%左右）含量相對(duì)降低。但是，從結(jié)構(gòu)生物學(xué)特點(diǎn)看，骨質(zhì)疏松患者骨皮質(zhì)內(nèi)的孔隙度也會(huì)增加，其內(nèi)自由水理論上也會(huì)增加，那么對(duì)總體UTE信號(hào)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)也會(huì)增加，因此，骨質(zhì)疏松患者骨皮質(zhì)的UTE總體信號(hào)仍有可能會(huì)高于健康組的骨皮質(zhì)相對(duì)信號(hào)（當(dāng)自由水信號(hào)占據(jù)主導(dǎo)地位時(shí)）。

在本組OP患者治療隨訪過(guò)程中，治療后患者骨皮質(zhì)UTE信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度均值較治療前增高，經(jīng)配對(duì)樣本的t檢驗(yàn)顯示統(tǒng)計(jì)學(xué)上雖無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但UTE信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度均值的增加潛在提示了骨皮質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量的相對(duì)增加，在一定程度上反映了抗骨松治療的效果，或可間接提示骨質(zhì)生物力學(xué)性質(zhì)的改善。根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，自由水只占不到20%的比例，結(jié)合水（有機(jī)質(zhì)）占了較大比重，離體樣本和在體骨皮質(zhì)的信號(hào)本身會(huì)存在差異，加之骨代謝的復(fù)雜性，因此，本研究中的骨皮質(zhì)UTE總體信號(hào)的增加不能完全歸因于結(jié)合水的增加。

骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物是骨細(xì)胞活性與骨基質(zhì)代謝水平的生化產(chǎn)物，通常分為骨形成標(biāo)志物和骨吸收標(biāo)志物兩類。前已述及BMD本身并不能為OP的鑒別診斷提供更多的臨床信息，在判斷骨轉(zhuǎn)換率、選擇干預(yù)措施、療效監(jiān)測(cè)和依從性等方面，骨代謝生化標(biāo)志物可從一定程度上彌補(bǔ)BMD在OP診治過(guò)程中的不足。在本研究中，入組患者的骨代謝產(chǎn)物I型膠原羧端肽和I型前膠原氨基端肽(P1NP)，與患者骨皮質(zhì)UTE相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度顯示了一定程度的負(fù)相關(guān)性（R2分別為0.50、0.39），即骨吸收標(biāo)志物含量下降，骨皮質(zhì)UTE總體信號(hào)增加，提示抗骨松治療改善時(shí)UTE信號(hào)的激發(fā)可能更多的來(lái)源于骨皮質(zhì)中增多的有機(jī)基質(zhì)結(jié)合水成分，這與我們離體實(shí)驗(yàn)樣本的研究基本吻合。本研究中同樣發(fā)現(xiàn)另一代謝產(chǎn)物骨鈣素，其在抗骨松治療中呈下降趨勢(shì)，其與骨皮質(zhì)UTE的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)（R2=0.30）。

因此，根據(jù)本研究，UTE骨皮質(zhì)信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)變化可能是潛在的評(píng)估骨質(zhì)疏松的指標(biāo)之一，但是本研究尚存在以下幾方面的缺陷：(1)骨皮質(zhì)的弛豫特性非常復(fù)雜，本研究對(duì)骨皮質(zhì)UTE總體信號(hào)進(jìn)行了精簡(jiǎn)的分析，忽略了對(duì)其T1的糾正。(2)雖然正常組和OP組顯示了一定的差異，治療前后的信號(hào)強(qiáng)度與部分骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物有一定相關(guān)性，但樣本量較小可能使結(jié)果存在統(tǒng)計(jì)的偏倚。(3)骨質(zhì)疏松的最嚴(yán)重并發(fā)癥是低能量骨折，BMD和骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物都有潛在評(píng)估骨折風(fēng)險(xiǎn)的能力，本研究尚未探討骨皮質(zhì)UTE信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度與骨質(zhì)生物力學(xué)之間的直接關(guān)系，但本研究為下一步進(jìn)行在體骨皮質(zhì)結(jié)合水和自由水的分離、進(jìn)而預(yù)測(cè)評(píng)估骨折風(fēng)險(xiǎn)奠定了基礎(chǔ)。

總之，UTE技術(shù)激發(fā)了骨皮質(zhì)內(nèi)的有機(jī)質(zhì)結(jié)合水和自由水產(chǎn)生信號(hào)，通過(guò)與參照物的比對(duì)，可潛在的用于骨質(zhì)疏松的評(píng)估。

[1]Du J,Carl M,Bydder M,.Qualitative and quantitative ultrashort echo time(UTE)imaging of cortical bone[J].J Magn Reson,2010,207(2):304-311.

[2]Cosman F,deBeurSJ,LeboffMS,.Erratum to:?Clinician's guide to preventionand treatmentofosteoporosis[J].Osteoporos Int,2015,26(7):2045-2047.

[3]Warriner AH,Patkar NM,Yun H,.M inor,major,lowtrauma,and high-trauma fractures:whatare thesubsequentfracture risksand how do they vary[J].CurrOsteoporosRep,2011,9 (3):122-128.

[4]SchuitSE,Van derkliftM,WeelAE,.Fracture incidence and association w ith bone m ineral density in elderly men and women:theRotterdam Study[J].Bone,2004,34(1):195-202.

[5]Kanis JA,Johnell O,Oden A,.Ten year probabilities of osteoporotic fractures according to BMD and diagnostic thresholds[J].Osteoporos Int,2001,12(12):989-995.

[6]Faulkner KG.Bonematters:are density increases necessary to reduce fracture risk?[J].JBoneM inerRes,2000,15(2):183-187.

[7]杜江，高嵩，包尚聯(lián)．應(yīng)用超短回波MRI技術(shù)綜合定量評(píng)價(jià)骨皮質(zhì)質(zhì)量[J]．中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2013（4）：659-662．

[8]Cumm ingsSR,KarpfDB,HarrisF,.Improvementinspine bone density and reduction in risk of vertebral fractures during treatmentw ith antiresorptivedrugs[J].Am JMed,2002,112 (4):281-289.

[9]De Laet CE,Van Hout BA,Burger H,.Bone density and risk of hip fracture inmen and women:cross sectionalanalysis [J].BM J,1997,315(712):221-225.

[10]J?rvinen TL,M icha?lsson K,Jokihaara J,.Overdiagnosis of bone fragility in the quest to prevent hip fracture[J].BM J, 2015,350:h2088.

[11]Jarvinen TL,Jokihaara J,Guy PA,.Conflictsat theheart of the FRAX tool[J].CanMed Assoc J,2014,186(3):165-167.

[12]GrankeM,DoesMD,Nyman JS.The roleofwatercompartments in thematerialpropertiesof corticalbone[J].Calcif Tissue Int, 2015,97(3,SI):292-307.

[13]包尚聯(lián)，杜江，高嵩．核磁共振骨皮質(zhì)成像關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展[J]．物理學(xué)報(bào)，2013（8）：1．

[14]Li S,Chang EY,BaeWC,.The effectof excitation and preparation pulses on nonslice selective 2D UTE bicomponent analysisof bound and freewater in corticalboneat3T[J].Med Phys,2014,41(2):022306.

[15]LiS,Ma L,Chang EY,.Effectsof inversion timeon inversion recovery prepared ultrashort echo time(IR-UTE)imaging of bound and porewaterin corticalbone[J].NMRBiomed,2015, 28(1):70-78.

Ultra-shortEcho-time Imaging in Quantitative AssessmentofCorticalBone in Caseswith Osteoporosis

LiShihong,Zhu Zhenfang,Ye Chuntao,Peng Yu,Yin Haolin,Lin Guangwu*
MRICenter,Huadong Hospital Affiliated to Fudan University,Shanghai,200040,P.R.China

Objective To discuss the application of ultra-shortecho-time(UTE)imaging of MRIin quantitative assessmentofosteoporosis in vivo.Methods 26 casesw ith osteoporosisand 10 norm were enrolled in the study and all the cases

UTE imaging of cortical bone in the lower tibia;the relative signal intensity ratio of the short T2 componentof the corticalbone in thescanned sitewasgained through thecomparisonw ith thesignalintensity of the reference,and thesignificance of thevalue in differentgroupswasobserved in combinationw ith thebonemineraldensity and bonemetabolitesof the cases.Results Theoverall relativesignalintensity ofUTE imaging in tibialcorticalboneof the casesin normalcontrolgroup(0.53±0.06) washigher than thatin osteoporosisgroup(0.37±0.09)and the differencewasof statisticalsignificance(<0.05);the relative signal intensity of corticalbone of the cases in osteoporosisgroup after treatmentwashigher than thatbefore treatmentbutw ith no obviousdifference;the relative signal intensity of CTX,P1NPand tibial corticalbonewas in negative correlation after treatment to thatbefore treatment,aswellasM-M ID after treatment.Conclusions The UTE imaging signalof corticalbone quantified by the comparisonw ith the referencemay be potentially applied in theassessmentofosteoporosis.

osteoporosis;ultra-shortecho-time(UTE)imaging;bone turnovermarker;corticalbone

2017-06-08）

（本文編輯：陳培蓮）

上海市科委西醫(yī)引導(dǎo)類項(xiàng)目（14411962700），江蘇省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（BK20151293）

林光武，lingw01000@163.com

*Corresponding author:Lin Guangwu,E-mail:lingw01000@163.com