周鳳，呂富榮

0 前言

骨質(zhì)疏松癥（osteoporosis, OP）是一種骨量減低、微細(xì)結(jié)構(gòu)惡化導(dǎo)致骨脆性增加及骨折易感性增加的全身骨骼代謝性疾病。骨質(zhì)疏松性骨折是導(dǎo)致老年患者高致殘率與致死率的常見(jiàn)疾病之一，因此，OP 的早發(fā)現(xiàn)、早治療有助于預(yù)防脆性骨折的發(fā)生[1]。當(dāng)前，OP 的診斷標(biāo)準(zhǔn)是基于雙能X 線吸收法（dual-energy X-ray absorptiometry, DXA）及定量CT（quantitative computed tomography, QCT）的骨密度（bone mineral density, BMD）測(cè)量值，OP 的診斷標(biāo)準(zhǔn)分別為T(mén) 值＜-2.5 SD、BMD 值＜80 mg/cm3[2]。骨密度值僅評(píng)估骨骼礦物質(zhì)含量，單獨(dú)依靠BMD值診斷OP 可能導(dǎo)致延遲診斷或漏診，從而使得脆性骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。盡管BMD 值在臨床實(shí)踐中被認(rèn)為是評(píng)估骨強(qiáng)度和預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)的金標(biāo)準(zhǔn)，但骨強(qiáng)度還與其他因素相關(guān)，除BMD 外影響骨強(qiáng)度的其他因素被稱(chēng)為骨質(zhì)量，主要包括骨髓成分、微循環(huán)及骨微結(jié)構(gòu)等[3]。其中，骨髓脂肪為骨質(zhì)量評(píng)估的重要生物學(xué)標(biāo)志物，骨髓脂肪分?jǐn)?shù)（fat fraction, FF）在骨質(zhì)疏松診斷、骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及良惡性椎體骨折鑒別診斷中具有較高潛能。既往研究[4]發(fā)現(xiàn)較高的椎體FF與椎體骨折顯著相關(guān)。然而，WANG 等[5]發(fā)現(xiàn)較高的椎體FF 與較低的腰椎BMD 相關(guān)，但是與椎體骨折沒(méi)有相關(guān)性。SCHMEEL 等[6]發(fā)現(xiàn)椎體FF 在急性良性椎體骨折中明顯高于惡性骨折，且具有較高的診斷準(zhǔn)確性。隨著OP 骨質(zhì)量定量評(píng)估受到越來(lái)越多學(xué)者關(guān)注，MRI 定量技術(shù)在OP 的應(yīng)用逐漸變得廣泛，然而，其中部分MRI 技術(shù)在骨質(zhì)疏松中應(yīng)用相對(duì)少見(jiàn)，定量參數(shù)與BMD 的相關(guān)性分析及診斷價(jià)值評(píng)估可能存在一定差異性。因此，筆者將對(duì)OP 骨質(zhì)量MRI 定量技術(shù)進(jìn)行綜述，分別介紹其原理、應(yīng)用價(jià)值、優(yōu)勢(shì)與不足。

1 骨質(zhì)量主要構(gòu)成要素

1.1 骨髓水成分與脂肪成分

骨髓為髓腔內(nèi)富含細(xì)胞成分的組織，依據(jù)成分及功能的不同，可將骨髓分為紅骨髓及黃骨髓。紅骨髓由40%水及40%脂肪和20%蛋白質(zhì)構(gòu)成，而黃骨髓由80%脂肪及15%水和5%蛋白質(zhì)組成。

骨髓水成分可分為游離水和結(jié)合水。游離水主要分布于細(xì)胞外或骨組織孔隙內(nèi)，又被稱(chēng)為孔隙水；結(jié)合水主要與羥基磷灰石晶體、膠原蛋白等緊密結(jié)合[7]。游離水與骨骼的延展性及韌度相關(guān)，而結(jié)合水則決定骨骼的剛度與強(qiáng)度[8]。MCNERNY 等[9]明確骨組織孔隙中的游離水在細(xì)胞間信號(hào)傳輸方面發(fā)揮著重要作用；MONTEIRO 等[10]證實(shí)游離水可用于骨細(xì)胞細(xì)胞壁測(cè)量流體剪切應(yīng)力；WANG 等[11]發(fā)現(xiàn)游離水可為細(xì)胞提供重要的營(yíng)養(yǎng)成分。擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion-weighted imaging, DWI）依賴(lài)于水分子布朗運(yùn)動(dòng)，可反映骨髓組織擴(kuò)散特性，有助于研究OP病理生理學(xué)特點(diǎn)。

骨髓脂肪組織（marrow adipose tissue, MAT）曾被視為一種被動(dòng)的脂肪儲(chǔ)存，后來(lái)研究表明MAT是一種具備旁分泌和自分泌功能的組織，可以產(chǎn)生脂肪毒性作用和調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞反應(yīng)[12]。脂肪組織產(chǎn)生的脂肪酸能抑制成骨細(xì)胞活動(dòng)。SAEDI等[13]觀察到脂肪含量高的大鼠體內(nèi)成骨細(xì)胞減少，破骨細(xì)胞增多，同時(shí)伴隨骨小梁微結(jié)構(gòu)惡化，表明骨髓脂肪含量與骨髓細(xì)胞密度及骨量變化相關(guān)。骨髓脂肪定量技術(shù)主要包含磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy,MRS）及化學(xué)位移編碼水脂分離MRI（chemical shift encoding-based water-fat MRI, CSE-MRI），可精確定量骨髓脂肪成分，且兩種方法檢測(cè)結(jié)果的一致性可高達(dá)0.979[14]。

1.2 骨髓微循環(huán)

骨骼是一種高度血管化的組織。骨髓微循環(huán)為骨提供生長(zhǎng)發(fā)育所需的氧氣與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并排出二氧化碳與其他代謝廢物[15]。人體通過(guò)分泌因子、信號(hào)傳導(dǎo)及功能調(diào)節(jié)不僅促進(jìn)新生血管形成，也促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)[16]。血管生成與骨形成是骨骼生長(zhǎng)發(fā)育不可或缺的組成部分，且血管生成可能早于成骨。骨血流量的減少或不足與骨折愈合障礙及OP 相關(guān)[17]。研究發(fā)現(xiàn)，老年性骨質(zhì)疏松患者會(huì)出現(xiàn)骨骼血管化程度減低伴骨血流量減少，使成骨細(xì)胞處于低血低氧狀態(tài)，加速其凋亡，最終導(dǎo)致骨形成減少[18]。有學(xué)者探討血管-成骨偶聯(lián)機(jī)制在OP 治療中的作用，發(fā)現(xiàn)促血管生長(zhǎng)因子如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、血管生成素-1、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子等不僅能促進(jìn)骨內(nèi)血管生成，還能夠促進(jìn)骨形成[19]。骨髓血流灌注評(píng)估主要依賴(lài)于動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MRI（dynamic contrast enhanced MRI, DCE-MRI）技 術(shù)，通 過(guò) 時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線及血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)定量或半定量分析骨髓灌注情況。

1.3 皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨

骨微結(jié)構(gòu)分為皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨，兩者具有相似的基質(zhì)成分，但基質(zhì)含量和孔隙率不同。皮質(zhì)骨主要由90%骨組織和10%孔隙組成，具有抵抗彎曲、扭轉(zhuǎn)及剪切力的作用；松質(zhì)骨由25%骨組織和75%骨髓組成，孔隙率約為40%～95%，其微觀結(jié)構(gòu)是由棒狀和層狀骨小梁相互交織形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有助于肢體負(fù)重力量的傳遞[20]。皮質(zhì)骨的厚度與孔隙度是決定骨強(qiáng)度的主要因素，松質(zhì)骨的小梁骨數(shù)量、厚度、連接和方向也會(huì)影響骨強(qiáng)度[21]。有研究表明[22]，隨著年齡增長(zhǎng)，皮質(zhì)骨的孔隙逐漸增大、孔隙率增加，導(dǎo)致骨強(qiáng)度減低，因此，皮質(zhì)骨的孔隙率增加、厚度減小均可導(dǎo)致股骨頸骨折風(fēng)險(xiǎn)增加。目前對(duì)骨微結(jié)構(gòu)的MRI定量評(píng)估方法的應(yīng)用主要局限于四肢，如高分辨MRI（high-resolution MRI, HR-MRI）、超短回波時(shí)間MRI（ultrashort echo time MRI, UTE-MRI）都是重復(fù)性強(qiáng)、頗具潛力的骨微結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法。

2 基于骨質(zhì)量要素的磁共振定量技術(shù)

隨著對(duì)骨質(zhì)量相關(guān)研究的不斷深入，MRI 作為骨解剖結(jié)構(gòu)及生理特性的成像工具之一，具有組織分辨率高、無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射的優(yōu)勢(shì)，并且可以清晰顯示骨微結(jié)構(gòu)及定量分析骨成分，有效彌補(bǔ)了BMD評(píng)估骨質(zhì)疏松的不足[23]。隨著先進(jìn)的MRI 儀器、技術(shù)的出現(xiàn)及不斷優(yōu)化，MRI 定量技術(shù)在科學(xué)研究和臨床工作中應(yīng)用逐漸廣泛，下面將詳細(xì)介紹幾種應(yīng)用于OP 的MRI定量技術(shù)。

2.1 MRS技術(shù)

MRS是目前唯一無(wú)創(chuàng)性研究活體內(nèi)某種化合物成分及含量、間接反映組織生化代謝的一項(xiàng)技術(shù)，傳統(tǒng)的1H-MRS技術(shù)掃描時(shí)間長(zhǎng)，后處理較為復(fù)雜。在常規(guī)激勵(lì)回波采集模式（stimulated echo acquisition mode, STEAM）序列基礎(chǔ)上優(yōu)化掃描參數(shù)，獲得了快速、精確及可重復(fù)性高的高速多回波T2 校正磁共振氫質(zhì) 子 波 譜 成 像（high-speed T2-corrected multiecho acquisition at 1H MR spectroscopy, HISTO-MRS）技術(shù)。HISTO技術(shù)通過(guò)進(jìn)一步縮短TE，在單次屏氣中可同時(shí)采集多個(gè)回波，測(cè)量每個(gè)TE 的頻譜積分（S），通過(guò)方程S=M0exp（-R2×TE）以最小二乘法進(jìn)行單指數(shù)曲線擬合，分別測(cè)量水和脂肪的R2（磁共振橫向弛豫率）和M0（平衡磁化強(qiáng)度），最終可通過(guò)T2 校正對(duì)脂肪進(jìn)行精確定量分析[24]。即使在骨髓骨小梁造成的不均勻性磁場(chǎng)中，HISTO序列也可通過(guò)T2校正擬合出更準(zhǔn)確的FF%[25]。MRS 常用的指標(biāo)包括FF、脂水比（lipid water ratio, LWR）等。

LI 等[26]利用MRS 和顯微CT 觀察家兔行雙側(cè)卵巢切除術(shù)后L5 椎體骨髓脂肪及骨質(zhì)變化情況，發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松兔FF 值隨時(shí)間推移逐漸增加，并且在第四周首次檢測(cè)到卵巢切除術(shù)后松質(zhì)骨結(jié)構(gòu)的持續(xù)惡化。MRS 除了量化骨髓脂肪，也常用于定量骨髓脂肪酸。骨髓不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid, UFA）在骨質(zhì)疏松發(fā)生發(fā)展中起重要作用，不僅可通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥因子分泌使骨吸收增加，還可影響骨髓微循環(huán)使成骨減少。MATTIOLI等[27]利用單體素MRS技術(shù)研究女性骨質(zhì)疏松患者骨中骨髓脂肪酸代謝的早期變化，發(fā)現(xiàn)不同組別UFA 含量存在顯著差異，是早期識(shí)別OP 的新潛在標(biāo)志物。BAO 等[28]證實(shí)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松 組 單 不 飽 和 脂 肪 酸（mono unsaturated fatty acid, MUFA）及多不飽和脂肪酸（poly unsaturated fatty acid, PUFA）均顯著降低，且降低的MUFA 及PUFA與BMD中度負(fù)相關(guān)。

MRS 被許多學(xué)者認(rèn)為是MRI 定量分析骨髓脂肪的金標(biāo)準(zhǔn)，然而，因其掃描條件較難穩(wěn)定、掃描時(shí)間長(zhǎng)及后處理復(fù)雜，容易出現(xiàn)呼吸運(yùn)動(dòng)偽影和化學(xué)位移偽影，因而目前在骨質(zhì)疏松臨床應(yīng)用中較為受限。

2.2 CSE-MRI技術(shù)

CSE-MRI 是利用水和脂肪質(zhì)子之間的拉摩爾頻率差，通過(guò)梯度回波或自旋回波技術(shù)采集同相位和反相位圖像，將兩者相加或相減獲得單獨(dú)的水相或脂相。其中，飛利浦的mDixon-Quant 技術(shù)為Dixon改良技術(shù)，通過(guò)一次屏氣獲得6 個(gè)回波，結(jié)合7 脂肪峰模型和T2*校正，經(jīng)過(guò)一次掃描可獲得同相位、反相位、水相、脂相、FF 圖、T2*mapping 和R2*mapping，可據(jù)此評(píng)估組織中的脂肪含量、鐵質(zhì)沉積等多種代謝物含量變化。其評(píng)估脂肪含量的主要參數(shù)為FF值。

隨著絕經(jīng)后女性體內(nèi)雌激素急劇下降，骨髓脂肪形成增加，脂肪細(xì)胞分泌的脂肪酸可抑制骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化。ZHAO 等[29]利用mDixon-Quant 技術(shù)獲得FF 值，發(fā)現(xiàn)FF 值與BMD 值呈中度負(fù)相關(guān)，有助于識(shí)別異常BMD。LI 等[30]發(fā)現(xiàn)mDixon-Quant提供的脂肪量化信息在識(shí)別異常BMD方面優(yōu)于體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)（intravoxel incoherent motion, IVIM）成像。XIONG 等[31]證實(shí)，F(xiàn)F 值、年齡和BMI 是預(yù)測(cè)骨量減少的獨(dú)立因素，基于前三者構(gòu)建的列線圖模型預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松的診斷效能較單獨(dú)的FF值更高，F(xiàn)F 值區(qū)分正常骨量及骨量減少組的AUC 約為0.797，而列線圖模型的AUC高達(dá)0.954。

水脂分離技術(shù)相較于MRS，易受T1 偏倚、噪聲偏倚、T2*衰減、脂肪復(fù)雜多峰模型及磁場(chǎng)不均勻性等多因素影響導(dǎo)致脂肪定量分析可存在一定誤差，但其參數(shù)FF值與MRS、組織活檢中獲得的脂肪含量仍具有很好的相關(guān)性和一致性[32]。此外，水脂分離技術(shù)操作簡(jiǎn)便、掃描快速，克服了MRS 只能評(píng)估較小感興趣區(qū)內(nèi)小體素代謝物的限制[33]。因此，CSE-MRI 有望在骨質(zhì)疏松診治工作中進(jìn)一步推廣。

2.3 DWI技術(shù)

DWI 通過(guò)表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent diffusion coefficient, ADC）反映骨髓內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，從而描述骨髓的病理生理變化。ADC值以b值衡量不同擴(kuò)散權(quán)重下的信號(hào)衰減，其中IVIM-DWI 采用多個(gè)b值進(jìn)行掃描，通過(guò)雙指數(shù)模型分離出組織擴(kuò)散和灌注信息，可同時(shí)獲得ADC、真性擴(kuò)散系數(shù)（D），灌注相關(guān)擴(kuò)散系數(shù)（D*）及灌注分?jǐn)?shù)（f）[34]。ADC 可反映骨髓組織擴(kuò)散特性，易受組織微觀結(jié)構(gòu)及微循環(huán)的影響，較難獲得精確的ADC 值。ADC 值越高，代表骨髓組織的水分子運(yùn)動(dòng)越活躍，DWI中信號(hào)強(qiáng)度減低。

OP 骨髓腔由脂肪細(xì)胞填充，細(xì)胞外間隙減小，自由水的擴(kuò)散受限，導(dǎo)致ADC值減低。MOMENI等[35]發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后婦女中骨質(zhì)疏松組ADC值較正常組顯著降低，且該值與BMD值呈正相關(guān)，最終通過(guò)ROC曲線分析獲得診斷OP的臨界值為400 s/mm2。YANG等[36]對(duì)128名2型糖尿病患者行IVIM-DWI 及非對(duì)稱(chēng)采集與迭代最小二乘估算法迭代水脂分離方法（iterative decomposition of water and fat with echo asymmetrical and least-squares estimation quantitation sequence,IDEAL-IQ）檢查，評(píng)估椎體微環(huán)境變化（ADCslow、ADCfast、FF）與BMD 的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)BMD 與ADCfast呈中度正相關(guān)，與ADCslow呈弱正相關(guān)，F(xiàn)F 鑒別骨質(zhì)疏松與骨量減少的診斷效能更高，而ADCfast區(qū)分骨量正常與異常時(shí)效能更高。

DWI 通過(guò)檢測(cè)不同組織中水分子擴(kuò)散能力區(qū)分正常及病變組織，但是目前DWI主要應(yīng)用于腫瘤學(xué)和中樞神經(jīng)學(xué)，在OP 方面的研究較少，IVIM-DWI 序列b值尚沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且ADC值作為骨質(zhì)疏松的診斷評(píng)估工具的相關(guān)性仍不明確，有待進(jìn)一步探究。

2.4 DCE-MRI技術(shù)

DCE-MRI 在快速靜脈注射MRI 對(duì)比劑（Gd-DTPA 為主）后即可獲得時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線（time-signal intensity curve, TIC），通過(guò)測(cè)量病灶處血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，對(duì)獲取的動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行半定量或定量分析，反映血管通透性及組織灌注。常用的半定量參數(shù)包括：血流量、血容量、達(dá)峰時(shí)間、平均通過(guò)時(shí)間、增強(qiáng)斜率（enhancement slope, Eslope）等。通過(guò)藥物代謝動(dòng)力學(xué)模型獲得的定量參數(shù)包括容積轉(zhuǎn)運(yùn)常數(shù)（volume transport constant, Ktrans）、速率常數(shù)（rate constant,Kep）、血管外細(xì)胞容積分?jǐn)?shù)（extravascular extracellular space fraction, Ve）[37]。

GRIFFITH 等[38]發(fā)現(xiàn)BMD 下降會(huì)伴隨骨髓血流灌注減少，認(rèn)為紅骨髓比例下降、血管內(nèi)皮細(xì)胞舒縮功能障礙與灌注下降密切相關(guān)，并發(fā)現(xiàn)Eslope是區(qū)分快速和慢速骨量丟失最敏感的指標(biāo)，敏感度約為89%，AUC 約為0.9。HUANG 等[39]研究定量灌注參數(shù)Ktrans、Kep、Ve與絕經(jīng)后婦女BMD 之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)Ktrans、Kep、Ve值隨著年齡增長(zhǎng)而顯著下降，腰椎BMD 與Ktrans和Ve呈正相關(guān)。隨著骨髓血流灌注減少或不足，骨髓細(xì)胞處于低血低氧狀態(tài)，影響骨骼代謝，導(dǎo)致骨形成減少。

在臨床實(shí)踐中因?yàn)閷?duì)比劑注射后的一系列風(fēng)險(xiǎn)限制了DCE-MRI 的應(yīng)用，目前該技術(shù)在OP 方面的研究仍然較少，且不同研究之間結(jié)果存在差異性。然而，DCE-MRI 通過(guò)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)評(píng)估骨髓微循環(huán)，發(fā)現(xiàn)骨髓低灌注可促進(jìn)骨量快速丟失，因此改善骨髓微循環(huán)有可能成為骨質(zhì)疏松治療的新靶點(diǎn)。

2.5 HR-MRI技術(shù)

HR-MRI 主要采用自旋回波及梯度回波序列，對(duì)人體進(jìn)行連續(xù)超薄層的快速容積成像，獲得百微米級(jí)分辨率圖像，可以清晰顯示皮質(zhì)骨、小梁骨和骨髓組織。通過(guò)HR-MRI來(lái)描繪股骨近端的小梁骨微結(jié)構(gòu)一直具有挑戰(zhàn)性，并且因?yàn)樾旁氡鹊南拗疲琀R-MRI 在脊柱應(yīng)用上行不通。隨著更高磁場(chǎng)強(qiáng)度與先進(jìn)射頻線圈的出現(xiàn)，在15 年前首次發(fā)表了應(yīng)用于股骨近端的HR-MRI[40]。在HR 成像中，圖像后處理技術(shù)對(duì)顯示骨小梁微細(xì)結(jié)構(gòu)起著重要作用，校正線圈強(qiáng)度的不均勻性是第一步，然后才能提取小梁骨的微結(jié)構(gòu)信息。HR-MRI 的參數(shù)主要包括小梁厚度、小梁間距、小梁數(shù)目、骨骼體積分?jǐn)?shù)等。

HR-MRI 可對(duì)股骨近端骨小梁微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行清晰顯示。CHANG 等[41]探討了HR-MRI 是否能區(qū)分絕經(jīng)后女性脆性骨折及非脆性骨折，結(jié)果發(fā)現(xiàn)骨折組與非骨折組的MRI微結(jié)構(gòu)參數(shù)存在顯著差異，認(rèn)為HR-MRI相較于DXA 是一種具備更高潛力去區(qū)分有無(wú)脆性骨折的影像學(xué)評(píng)估工具。PEKEDIS 等[42]觀察16 個(gè)骨質(zhì)疏松及低骨量患者的股骨頭樣本軟骨下小梁骨的結(jié)構(gòu)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)低骨量組小梁骨數(shù)量、小梁骨厚度更高，股骨BMD 與小梁骨數(shù)量呈正相關(guān)，而骨強(qiáng)度隨著小梁骨丟失而降低。7 T MRI 的出現(xiàn)能更清晰顯示骨微細(xì)結(jié)構(gòu)，有利于早期檢測(cè)到骨微結(jié)構(gòu)退化，從而預(yù)防骨質(zhì)疏松及脆性骨折的發(fā)生。

HR-MRI 掃描時(shí)間長(zhǎng)，易受運(yùn)動(dòng)偽影干擾，對(duì)磁場(chǎng)均勻性及體素大小要求較高，且在脊柱等深部組織中信噪比較差。因此，HR-MRI 在骨質(zhì)疏松應(yīng)用中可能將長(zhǎng)期處于臨床前階段。

2.6 UTE-MRI技術(shù)

UTE-MRI可通過(guò)超短回波時(shí)間采集短T2的骨組織信號(hào)，可利用UTE技術(shù)獲得骨皮質(zhì)與外部參考物信號(hào)強(qiáng)度之比。3D-UTE序列采用短射頻矩形脈沖，進(jìn)行三維放射狀采樣，即在K 空間由中心向外、呈圓錐形填充，最小TE 值可達(dá)8 μs。圓錐形填充不僅能顯著縮短TE，也解決了2D-UTE 對(duì)渦流敏感性高的限制[43]。此外，3D-UTE 允許各向異性的視野和空間分辨率，使掃描時(shí)間進(jìn)一步縮短。對(duì)于2D-UTE 成像，將矩形脈沖替換為半射頻脈沖以進(jìn)行選擇性激勵(lì)。目前多采用飽和恢復(fù)UTE 以及基于絕熱反轉(zhuǎn)和T2 歸零的UTE技術(shù)，可通過(guò)以上UTE序列檢測(cè)皮質(zhì)骨結(jié)合水和孔隙水含量。游離水可間接測(cè)量皮質(zhì)骨孔隙率，而孔隙率可以決定骨骼機(jī)械特性和骨折風(fēng)險(xiǎn)[44]；結(jié)合水可間接反映皮質(zhì)骨基質(zhì)[45]。

JERBAN等[46]對(duì)11個(gè)脛骨標(biāo)本進(jìn)行UTE-MRI及μCT掃描，比較兩者測(cè)量孔隙率的差異，發(fā)現(xiàn)UTE-MRI檢測(cè)的孔隙率與組織形態(tài)學(xué)孔隙率及基于μCT測(cè)量的孔隙率均呈強(qiáng)相關(guān)性（r＞0.7，P＜0.01）。隨著年齡增加，皮質(zhì)骨孔隙率增加、孔隙變大，脆性骨折風(fēng)險(xiǎn)也顯著升高。LIU等[47]采用UTE-MRI評(píng)估骨質(zhì)疏松患者皮質(zhì)骨游離水與結(jié)合水，發(fā)現(xiàn)腰椎膠原蛋白結(jié)合水質(zhì)子分?jǐn)?shù)與BMD 強(qiáng)相關(guān)，游離水質(zhì)子分?jǐn)?shù)、總水質(zhì)子分?jǐn)?shù)與BMD 中等相關(guān)，且三者都具有區(qū)分骨質(zhì)正常、骨質(zhì)減少和骨質(zhì)疏松的潛力。LIU 等[48]證實(shí)與FF 值相比，膠原蛋白結(jié)合水質(zhì)子密度與BMD、T 值和FRAX評(píng)分的相關(guān)性更強(qiáng)。

目前UTE-MRI技術(shù)因其掃描硬件要求高、采集時(shí)間長(zhǎng)及圖像信噪比低等限制，在OP 應(yīng)用中仍受到一定限制。然而，該技術(shù)在皮質(zhì)骨細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示及定量評(píng)估中具有較大優(yōu)勢(shì)，在骨骼系統(tǒng)疾病中有很多潛能仍有待挖掘，掃描技術(shù)也有待完善。

3 總結(jié)與展望

骨質(zhì)疏松MRI 定量技術(shù)與測(cè)量BMD 的DXA 及QCT相比，具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射及組織分辨率高的優(yōu)勢(shì)，且僅依靠BMD來(lái)評(píng)估骨質(zhì)疏松的精確性、可重復(fù)性存在一定局限。除了BMD以外，骨強(qiáng)度在很大程度上還受骨髓成分、微循環(huán)、骨微結(jié)構(gòu)等因素影響?；诠琴|(zhì)量的MRI 定量技術(shù)可通過(guò)評(píng)估OP 患者骨質(zhì)量狀況，間接反映骨強(qiáng)度。然而，由于多種原因，MRI 定量技術(shù)在OP 臨床應(yīng)用中尚處于研究階段。MRS 定量脂肪準(zhǔn)確性很高，但對(duì)磁場(chǎng)均勻性要求高，采集時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)穩(wěn)定性較差，可影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。CSE-MRI 技術(shù)相較于MRS在脂肪定量中可能存在一定誤差，但兩者測(cè)量結(jié)果的相關(guān)性和一致性也較高，并且操作簡(jiǎn)單、采集快速，測(cè)量結(jié)果的可重復(fù)性高，在OP 臨床應(yīng)用中有較大潛力。IVIM-DWI 序列b 值的選擇尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且目前ADC 與BMD 的相關(guān)性仍存在一定爭(zhēng)議。DCE-MRI 可反映骨髓微循環(huán)灌注，但由于注射對(duì)比劑后可能存在的不良反應(yīng)，在OP 應(yīng)用中也相對(duì)受限。HR-MRI及UTE-MRI都具有掃描時(shí)間長(zhǎng)、后處理復(fù)雜及硬件要求高的特點(diǎn)，但在皮質(zhì)骨及松質(zhì)骨微結(jié)構(gòu)顯像中具有較大優(yōu)勢(shì)。因此，MRI 定量技術(shù)在骨質(zhì)疏松應(yīng)用中仍有較多潛力有待挖掘，技術(shù)也有待進(jìn)一步優(yōu)化。

MRI 定量技術(shù)在臨床應(yīng)用中面臨不少挑戰(zhàn)，但在骨質(zhì)量評(píng)估方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值。臨床醫(yī)生可將MRI 定量參數(shù)作為有意義參考指標(biāo)，聯(lián)合BMD 綜合評(píng)估骨質(zhì)情況，有助于OP診斷、治療及療效監(jiān)測(cè)。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無(wú)利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：呂富榮設(shè)計(jì)本研究的方案，對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；周鳳起草和撰寫(xiě)稿件，獲取、分析和解釋本研究的數(shù)據(jù)，并對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；全體作者都同意發(fā)表最后的修改稿，同意對(duì)本研究的所有方面負(fù)責(zé)，確保本研究的準(zhǔn)確性和誠(chéng)信。