3.0T磁共振IDEAL-IQ技术在原发性骨质疏松中的初步研究价值*

苏青青 段早辉 周宁杰 洪翾 朱立文

原发性骨质疏松是一种随年龄增长而必然发生的生理退行性病变，且会随着年龄的增长而导致病情加重。该病主要是由于机体的骨量降低、骨强度下降等因素导致的骨代谢机制异常，在临床多表现为疼痛、脊柱变形或骨折等，导致患者的活动受限、生活无法自理，且增加了肺感染及褥疮等发生率，不仅降低了患者的生活质量，同时也提高了致残率与病死率[1]。近年来，随着医学技术的发展与医疗设备的更新，QCT 骨密度测量在骨质疏松诊疗的临床应用已在国内外专家达成共识并广泛应用临床工作，但QCT 检查主要测量的是骨密度改变情况，而无法评估骨髓脂肪含量，且具有一定辐射伤害[2-3]。磁共振成像（MRI）迭代最小二乘法水脂分离定量（IDEAL-IQ）技术作为无创脂肪定量技术，在对椎体病变导致的骨髓含量变化中得到初步应用[4]。鉴于此，此次探究将回顾性分析2018 年4 月-2019 年4 月本院收治的原发性骨质疏松患者40 例的病例资料，探讨3.0T 磁共振IDEAL-IQ 技术在原发性骨质疏松中的初步价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2018 年4 月-2019 年4 月本院收治的原发性骨质疏松患者40 例的资料，将其纳入观察组。纳入标准：观察组患者均符合《原发性骨质疏松症诊疗指南（2017）》[5]中相关诊断标准；观察组患者资料完整。排除标准：因其他因素导致的骨折；伴有内分泌、代谢系统疾病；合并恶性骨肿瘤。另选择同期本院健康体检者40 例，将其纳入对照组。本研究设计符合医学伦理相关规定。

1.2 方法

1.2.1 检测方法 （1）MRI 检测。采用SIGNA Ploneer GE 3.0T MRI（美国通用电气医疗集团生产）扫描仪，扫描线圈采用8 通道脊柱线圈。扫描序列如下：①矢状位T2WI。设置TE 为102 ms，TR为2 900 ms，矩阵为352×256，视野（FOV）为320 mm×320 mm，层厚、层间距分别为4、1 mm，激励次数设置为2 次。②矢状位T1WI 序列。设置TE 为8.6 ms，TR 为550 ms，矩阵为320×224，FOV 为320 mm×320 mm，层厚、层间距分别为4、1 mm，激励次数设置为2 次。③矢状位抑脂STIR序列。设置TE 为68 ms，TR 为4 500 ms，矩阵为288×224，FOV 为320 mm×320 mm，层厚、层间距分别为4、1 mm，激励次数设置为2 次。④矢状位脂肪定量IDEAL-IQ 序列，翻转角度为3°，设置TE 为2.6ms，TR 为5.5ms，矩阵为288×224，FOV 为320 mm×320 mm，层厚、层间距分别为4、1 mm，激励次数设置为2 次。（2）定量CT（QCT）。采用西门子Somatom Defination AS64 排128层螺旋CT 对所有研究对象进行检测，患者取仰卧位，屈膝使腰椎曲度消失，平呼吸状态下取L2～4部位检测，采用固体标准件体膜以及人体长轴平行垫于腰下，腰椎侧位片中心与L3部位，椎体中央骨松质部分为感兴趣区域。

1.2.2 图像分析 将MRI 检测图像上传至工作站，将IDEAL-IQ 序列检测结果生成FF 值图，由两位具有丰富工作经验的骨肌MR 诊断医师于L1～4椎体进行感兴趣区域的勾画，感兴趣区域大小为20～30 mm2，若出现结果不一致则进行商讨确认结果一致为止。其中椎体骨密度值（T）为（测定值-同性别同种族正常人骨峰值）/正常人骨密度标准差。其中T≥-1 则表示正常，T 值≤-2.5 则表示骨质疏松。

1.3 统计学处理 此探究采用SPSS 18.0 处理数据，全部计量资料均经Shapiro-Wilk 正态性检验，符合正态分布的以（）表示；不符合正态分布的计量资料以四分位数表示[M（P25，P75）]表示，采用两个独立样本的 Mann-Whitney U 非参数秩和检验；绘制受试者工作曲线（ROC）评估FF 值的诊断效能，得到曲线下面积（AUC），AUC＞0.7 提示预测价值理想，并采用双变量Pearson 直线相关检验分析T值与FF 值的相关性，r＜0.5 表示弱相关，0.5≤r≤0.8表示中度相关，r＞0.8 表示显著相关。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 观察组男25 例，女15 例；年龄52～84 岁，平均（67.42±5.35）岁；病程1～35个月，平均（15.72±1.63）个月。对照组男27 例，女13 例；年龄50～83 岁，平均（67.38±5.62）岁。两组基础资料（年龄、性别）比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

2.2 两组T 值与FF 值对比 与对照组相比，观察组T 值较低，FF 值较高，差异均有统计学意义（P＜0.05），见表1。

2.3 T 值与FF 值相关性 经双变量Pearson 相关性检验结果显示，双能X 线骨密度仪（DXA）与磁共振IDEAL-IQ 序列检查的T 值与FF 值间呈负相关（r=-0.502，P＜0.05），散点图见图1。

表1 两组T值与FF值对比

图1 T值与FF值相关性散点图

2.4 FF 值预测原发性骨质疏松的价值 将原发性骨质疏松作为状态变量，将FF 值结果作为检验变量绘制ROC 曲线，结果显示，FF 值检测原发性骨质疏松反应性曲线下面积为0.793[95%CI（0.697，0.890]，最佳阈值为41.83，灵敏度为97.50%，特异度为82.30%，约登指数为0.798，ROC 图见图2。骨量正常患者脂肪含量正常，无骨质疏松，见图3。骨质疏松患者脂肪含量增高，存在明显骨质疏松，见图4。

图2 FF值预测原发性骨质疏松的ROC曲线图

3 讨论

图3 骨量正常患者MRI-IDEAL-IQ脂肪分数图像

图4 骨质疏松患者MRI-IDEAL-IQ脂肪分数图像

原发性骨质疏松的主要特征是骨量丢失及骨结构破坏导致骨脆性及骨折易感性增加的生理退行性病变[6-7]。人体骨量取决于骨骼中破骨细胞的骨吸收、成骨细胞的骨形成动态平衡，在患有骨质疏松时，人体骨吸收超过骨形成而致病[8]。该病多见于老年及绝经后的妇女群体，不仅可导致患者出现腰背酸痛、行走困难等表现，还可能造成患者的脊柱变形而导致胸廓畸形，从而影响患者的心肺功能。

目前，临床针对原发性骨质疏松的诊断多通过测量骨特定区域的骨矿物质含量、骨密度值以诊断骨质疏松，但单独依靠骨密度值无法准确对骨含量进行解释。相关文献表明，骨髓中脂肪含量的增加能够降低骨细胞的生成，从而导致了骨质疏松的发病，或加重了病情的严重程度[9-11]。对于骨密度的测量目前应用最多的为QCT，其作为三维体积骨密度测量技术，与其他骨密度测量技术相比具有许多优越性：QCT 可分离骨皮质和骨松质，松质骨感兴趣区容积很大程度上不受脊柱退行性变的影响且QCT 可以应用3D 几何测量参数，因此QCT 骨密度测量在骨质疏松诊疗的临床应用已在国内外专家达成共识并广泛应用临床工作[12-13]。但QCT 测量的准确性和重复性受测量区有植入物、患者不能保持正确体位、近期静脉注射对比剂等情况的影响，且该方法还具有一定的辐射损伤，同时无法测量骨髓脂肪的含量。脂肪组织在骨质疏松的疾病过程中具有重要意义，能够对骨量的变化进行客观反映，被认为是影响骨质疏松的重要因素[14-15]。目前，随着MR 技术的日益发展，磁共振波谱成像测量技术被广泛应用于脂肪定量的测定中。但由于磁共振波谱成像测量技术对扫描的要求较高，且后期图像处理相对复杂，加之为保证图像质量以及准确性，在检测中大多仅能选择单体素波谱成像，而单体素波谱成像1 次只能对1 个椎体进行扫描，导致实用性下降[16-17]。IDEAL-IQ 作为脂肪定量技术，具有操作简单、扫描时间短、后期图像处理简便等优势，其与骨密度双能X 线吸收法相比具有可重复性高、无电离辐射应用愈加广泛[18-20]。此外，该技术还可在1 次扫描中产生6 组图像，无须进一步计算组织内的脂肪比且通过复数域重建脂肪比定量微调并通过除去相位错误提高诊断效率。本探究结果显示，观察组T 值较对照组低，而FF 值较对照组高，且经双变量Pearson 相关性检验结果显示，DXA 与磁共振IDEAL-IQ 序列检查的T 值与FF 值之间呈负相关，与徐良洲等[20]结果一致。进一步做ROC，结果显示，FF 值检测预测原发性骨质疏松反应性曲线形面积为0.793[95%CI（0.697，0.890）]，＞0.7预测价值较好，约登指数为0.798，进一步说明了FF 值检测原发性骨质疏松的诊断具有重要的临床价值。但因本探究属于回顾分析类，得到的结果可能与实际存在偏差，加之无较多的循证依据可作为支持，故结果的真实性与准确性还应继续在未来进一步探究验证。

综上所述，3.0T 磁共振IDEAL-IQ 技术在原发性骨质疏松的诊断中效能较高，其FF 值能反映骨髓脂肪含量的变化，且在预测原发性骨质疏松中有一定价值，值得推广应用。