馮紅梅，洪居陸，陳婉雯，高明勇，馬錦城，賀小紅

佛山市第一人民醫(yī)院（中山大學附屬佛山醫(yī)院）醫(yī)學影像科，廣東佛山 528000；*通訊作者 洪居陸 hongjulu2001@163.com

雙能 X線吸收測量法（dual energy X-ray absorptiometry，DXA）是評估骨強度的“金標準”，以骨密度（bone mineral density，BMD）為基礎(chǔ)，而骨強度由BMD和骨質(zhì)量體現(xiàn)[1]。因此，僅通過DXA評估骨強度明顯存在不足[2-4]。因此，需要尋找一種既可評估BMD又可評價骨質(zhì)量的方法。

骨髓脂肪含量（fat fraction，F(xiàn)F）是評價骨量和骨質(zhì)量的潛在生物學指標，可作為BMD的有力補充[3,5]。定量非對稱回波的最小二乘估算法迭代水脂分離序列（iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation quantitation sequence，IDEAL-IQ）是MRI新技術(shù)，可以評估脂肪及R2*，主要應(yīng)用于肝臟、心臟、胰腺、腎臟、脾臟、垂體，亦可應(yīng)用于骨骼[6-7]。R2*=1/T2*，與鐵含量顯著相關(guān)，故可用于評估鐵含量[5]。骨髓鐵含量與年齡呈正相關(guān)，但與BMD的關(guān)系尚有爭議[8-9]。本研究擬應(yīng)用IDEAL-IQ技術(shù)獲得腰椎各椎體的FF及R2*值，探討FF、R2*與BMD及年齡的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2017年8月—2018年8月于佛山市第一人民醫(yī)院健康體檢中心體檢者及門診患者，納入標準：①1個月內(nèi)行DXA檢查；②自愿參與腰椎IDEAL-IQ檢查，并簽署MR檢查知情同意書。排除標準：①DXA或IDEAL-IQ數(shù)據(jù)部分缺失；②有腰椎骨折、內(nèi)固定或椎體成形術(shù)的病史。最終共納入65例，其中男 24例，女 41例；年齡 31～81歲，平均（59.6±11.2）歲。本研究經(jīng)佛山市第一人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（審查號：L[2017]第10號）。

1.2 研究標準和方法 腰椎椎體BMD以DXA報告為準。分別記錄L1、L2、L3、L4椎體BMD值。椎體FF及R2*均由同一名副主任醫(yī)師獨立完成。在GE ADW 4.6工作站上分別選擇IDEAL-IQ的FatFrac圖和R2*圖。在Functool軟件的Viewer模塊正中矢狀位圖上勾畫長方形感興趣區(qū)（ROI），并避開骨皮質(zhì)（≥0.5 cm），測量L1、L2、L3、L4椎體的FF及R2*值，測量3次并取平均值。

1.3 儀器與方法 采用GE Discovery 750W 3.0T Silent超導(dǎo)MR掃描儀，標準體線圈?；颊呷⊙雠P位，足先進，矢狀位掃描。IDEAL-IQ參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角6°，6個回波，第1個TE 3.1 ms，TE間隔2.0 ms，TR 19.6 ms，帶寬125 kHz，矩陣512×284，激勵次數(shù)2，層厚3 mm，無間距，時間4 min 21 s。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS 17.0軟件，計量資料以x±s表示。經(jīng)單樣本K-S正態(tài)性檢驗，本組數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布且方差齊，各椎體組間比較采用單因素方差分析；BMD、FF、R2*、年齡等指標之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

各椎體間BMD、FF、R2*比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。L1、L2、L3、L4椎體FF與BMD呈負相關(guān)（r=-0.516、-0.414、-0.370、-0.301，P<0.05），R2*與BMD呈正相關(guān)（r=0.417、0.343、0.341、0.260，P<0.05）。年齡與BMD呈負相關(guān)（r=-0.405，P=0.001），與 FF 呈正相關(guān)（r=0.578，P=0.000），與R2*無相關(guān)性（r=-0.014，P=0.911）。見圖1。

表1 65例患者L1～L4椎體BMD、FF、R2*值比較（±s）

表1 65例患者L1～L4椎體BMD、FF、R2*值比較（±s）

指標L1L2L3L4F值P值BMD（g/cm2） 0.80±0.17 0.83±0.20 0.86±0.21 0.88±0.21 1.967 0.119 FF（%）47.0±14.549.1±14.751.7±14.551.8±15.21.6010.190 R2*（Hz） 186.05±55.76 186.79±58.27 181.33±55.73 179.65±54.50 0.254 0.858

圖1 L1～L4椎體年齡與BMD（A）、FF（B）及R2*（C）的相關(guān)性

3 討論

鐵蛋白屬于貯存鐵，存在于肝臟、脾臟和骨髓中，骨髓中的鐵蛋白主要位于紅骨髓[10]。紅骨髓含有大量造血組織，而黃骨髓含有大量脂肪組織。隨著年齡的增長，紅骨髓逐漸萎縮，骨量減少，骨小梁變薄，骨小梁間隙擴大，其殘留空間由大量的脂肪組織填充[11]。因此，通過定量分析骨髓FF、R2*值可為骨質(zhì)疏松的診斷提供參考[5]。

評價骨髓FF的方法包括活檢、磁共振波譜、魔鏡成像（MRI mDIXON-Quant）[10]、IDEAL-IQ；評價骨髓鐵含量的方法包括活檢、T2*[11]、MRI mDIXONQuant及 IDEAL-IQ。其中 MRI mDIXON-Quant和IDEAL-IQ為無創(chuàng)無輻射的MRI新技術(shù)，一次掃描獲得FF和R2*值，同時評價骨髓FF和鐵含量。然而由于技術(shù)原因，對骨髓的FF和鐵含量評價均分為2次進行。評價骨髓脂肪含量與BMD的關(guān)系，ROI可選擇L3椎體[10-12]，也可以選擇L1～L5椎體[7]，方法為磁共振波譜、MRI mDIXON-Quant和IDEAL-IQ；評價骨髓鐵含量與BMD的關(guān)系，ROI可選擇股骨頭、也可選擇胸/腰椎骨，目前多采用活檢方法，且鐵含量測定ROI與BMD并不完全一致[8-9]。

為與BMD的ROI匹配，本研究ROI選定為L1、L2、L3、L4椎體，并獲得L1～L4椎體的平均值。本研究結(jié)果顯示，L1～L4椎體間FF逐漸增高，與文獻報道相符[7,13]；BMD亦逐漸增高，而R2*呈逐漸降低趨勢。對L1～L4椎體間FF、BMD、R2*進行單因素分析，差異均無統(tǒng)計學意義，提示各椎體間的FF、BMD、R2*無明顯差異。L1～L4椎體平均FF與R2*無相關(guān)性。劉棟等[9]研究顯示，骨髓鐵含量與腰椎BMD呈負相關(guān)；而張偉等[8]研究認為無相關(guān)性。通過定量分析腰椎體的R2*，發(fā)現(xiàn)L1～L4椎體R2*值與BMD呈顯著正相關(guān)，與劉棟等[9]的研究結(jié)果不符。本組樣本的ROI與BMD的ROI基本匹配；而劉棟等[9]的骨鐵分析ROI僅為病椎中心區(qū)域松質(zhì)骨0.5～1.0 g標本，且與BMD的ROI不完全匹配，可能是導(dǎo)致兩者結(jié)果不一致的原因。

為進一步分析 L1～L4椎體 FF、BMD、R2*與年齡是否相關(guān)，本研究將前3者分別與年齡進行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示腰椎FF與年齡呈正相關(guān)，腰椎BMD與年齡呈負相關(guān)，與文獻報道相符[10-12]；而腰椎R2*與年齡無相關(guān)性，即骨髓鐵與年齡無相關(guān)性，與文獻報道不相符[8]。進一步分析發(fā)現(xiàn)，與既往研究相比，本組患者年齡較小且年齡跨度大，可能是導(dǎo)致骨髓鐵與年齡無相關(guān)性的原因，但需進一步積累大宗病例并按嚴格年齡段分組驗證[8]。

總之，L1～L4椎體FF及BMD逐漸增高，而R2*呈逐漸下降趨勢；但椎體間的BMD、FF、R2*差異無統(tǒng)計學意義。腰椎FF與BMD呈負相關(guān)、與年齡呈正相關(guān)；R2*與BMD呈正相關(guān)，但與FF無相關(guān)性。因此，綜合分析腰椎 FF及 R2*可能有助于評價骨強度，具有潛在的診斷骨質(zhì)疏松的能力。