骨髓脂肪对骨转移的影响及磁共振成像定量评估

背景:早期骨转移的准确诊断对治疗方案和预后有着至关重要的作用。骨活检是骨转移诊断的金标准,但由于有创且标本尺寸小等缺点,在实际临床工作中难以落实。近年来,随着MRI技术的不断发展,磁共振定量成像技术如磁共振波谱成像、基于化学移位编码的水脂肪成像等被广泛应用于骨转移的诊断,衍生的标志物包括表信号脂肪分数和质子密度脂肪分数,均能反映骨髓脂肪含量。目前,对于骨髓脂肪在骨转移瘤发生中的作用已经成为了人们关注的新焦点。目的:现就骨髓脂肪对骨转移的影响及磁共振成像定量评估技术进行综述,归纳比较不同磁共振脂肪定量技术评估骨转移的优劣势以及临床应用情况。方法:应用计算机在PubMed和中国知网数据库检索相关文献,英文检索词为“bone metastases,bone marrow adipocytes,magnetic resonance imaging,quantitative MRI,fat fraction,magnetic resonance spectrum,chemical shift encoding-based water–fat imaging”,中文检索词为“骨转移,骨髓脂肪,磁共振成像,定量磁共振成像,脂肪分数,磁共振波谱成像,基于化学移位编码的水脂肪成像”,根据纳入和排除标准共获得相关文献67篇。结果与结论:(1)骨髓脂肪细胞能通过分泌多种相关激素及细胞因子、为肿瘤细胞提供能量、诱导破骨细胞分化等多种途径协助骨转移的发生;(2)磁共振定量技术能够精确地定量脂肪组织,测量骨髓中脂肪含量的变化有助于骨转移的诊断;(3)磁共振波谱成像能够通过不同质子的进动频率反映不同的代谢产物,因此可用于脂肪定量,是目前用于评估转移性骨折的一种辅助检查手段;(4)基于化学移位编码的水脂肪成像可以使水和脂肪信号得以在正相位和反相位相分离,从而测量脂肪组织的信号,在鉴别椎体良恶性骨折方面具有较高的敏感性、特异性和准确性。

骨髓脂肪酸与骨质疏松相关性的研究进展

骨质疏松(osteoporosis,OP)是一种常见的老年性代谢骨病,导致脆性骨折引起致残率、致死率增加。近年来越来越多的研究发现,骨髓微环境中的脂肪酸(fatty acids,FAs)可以调节骨细胞生长、分化、炎症和凋亡过程的各种关键信号通路,激活/表达骨稳态中起重要作用的不同核转录因子,进一步影响邻近骨细胞的存活与功能,最终导致OP。为了明确骨髓FAs在OP的作用机制,学者们借助磁共振波谱、化学位移编码磁共振成像、代谢组学对动物和人体骨髓FAs进行量化分析。本文就FAs的分类、骨髓FAs的成分、骨髓FAs的定量分析技术及各类FAs对OP形成的可能机制进行综述,为OP干预和治疗策略提供指导。

MR化学位移成像对血液病骨髓监测的初步研究

目的:本文旨在研究MR化学位移成像技术与血液病治疗中骨髓的细胞构成变化的相关性。材料和方法:35例确诊的恶性血液病病人通过MR化学位移成像及髂嵴穿刺活捡进行对照分析,测定骨髓化学位移率(CSR)、细胞构成变化和肿瘤浸润分数(TF)。同期30例无血液系统疾病病人进行了髂骨的化学位移成像及CSR测定,对血液病组和对照组分别进行定量均值计算及相关分析。结果:血液病组CSR为0.696±0.236,对照组CSR为0.422±0.159,血液病组与对照组间CSR的差异有统计学意义(P<0.01)。不同细胞构成比和不同TF的骨髓CSR组间差异显著(P<0.001)。Kendall等级相关提示CSR与细胞构成比、TF呈明显相关(P<0.01)。结论:MR化学位移成像能够监测血液病治疗后骨髓细胞构成的变化以及是否仍然存在肿瘤浸润。

大鼠去势后骨量及骨松质骨髓脂肪变化的DXA、QCT和CSI表现及其相关性研究

目的:应用双能X线检测(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)、多层螺旋CT骨矿容积含量测定(quantitative computed tomography,QCT)和磁共振化学位移成像(chemical shift i maging,CSI)检查大鼠全身骨及骨松质,结合骨髓脂肪含量病理结果,探讨在生理状态下利用不同影像学方法检测骨松质骨量和骨髓脂水含量变化,为骨松质变化的早期诊断提供影像学依据。方法:SD大鼠(12周龄)雌雄各30只,完全随机化方法进行:假手术(雌雄各10只);去势手术(雌雄各20只)。在手术后第12周和第16周各取半数进行影像学检查,得到DXA、QCT和化学位移率(chemical shift ratio,CSR),结合光镜下骨松质HE染色切片得到的骨髓脂肪含量(fat fraction,%FF),进行对比分析。结果:在50只具有有效研究数据的大鼠中,骨髓高脂肪组大鼠的DXA(0.310±0.014mg/cm2)、QCT(427.88±39.25mg/cm3)和CSR(0.673±0.167)均比骨髓低脂肪组的(DXA为0.320±0.014mg/cm2、QCT为503.86±79.02mg/cm3、CSR为0.828±0.245)要低(P<0.05)。经Pearson检验,DXA与QCT间相关性(P=0.021)及CSR与QCT间相关性(P=0.016)都有统计学意义;DXA与CSR间的相关性(P=0.254)没有统计学意义。结论:骨松质骨髓脂肪含量增加,DXA和QCT就减少,相应的骨髓化学位移率降低。化学位移成像可以无创伤、无辐射的检测骨髓脂肪含量的变化,间接推测骨松质骨矿含量的变化。

腰椎骨髓化学位移成像不同信号指数对骨质疏松症的评估价值

目的探讨腰椎骨髓化学位移成像(CSI)不同信号指数对骨质疏松症的评估价值。方法选取我院行腰椎MRI检查且排除影响骨质代谢因素的成年患者共102例为研究对象(腰椎从L1~L4),均行常规腰椎MRI及CSI轴位扫描,计算信号指数1~4。根据双能骨密度(DXA)检查(检查间隔不超过2周)诊断结果将研究对象分为骨密度正常组(A)、骨矿含量减少组(B)及骨质疏松组(C),比较各组间信号指数1~4的差异,并分析各信号指数与性别、骨矿含量(BMD)之间的关系。通过绘制ROC曲线分析各信号指数的诊断效能。结果①各信号指数男女性间差异无统计学意义(P>0.05)。②信号指数1(SI)A组(0.62±0.08,P<0.01)与B组(0.51±0.16,P<0.01)均高于C组(0.40±0.08),且A组高于B组(P<0.01)。③信号指数1(SI)与BMD呈正相关(r=0.62,P<0.01)。信号指数1(SI)诊断骨质疏松的ROC曲线下面积为0.81,95%可信区间为0.722~0.899,截断值为0.505,其灵敏度为94.8%、特异度为63.6%。结论腰椎骨髓化学位移成像可以有效诊断骨质疏松症。

骨质疏松模型大鼠QCT、MR化学位移成像初步研究

目的探讨骨质疏松SD大鼠模型的骨密度(bone mineral density,BMD)、MR化学位移率(chemical shiftratio,CSR)变化与骨髓脂肪含量变化的相关性。材料与方法将60只12周龄SD大鼠(雌雄各30只)等分成A、B、C、D4组,分别进行去势手术和假手术。每组大鼠随机等分成两组,分别于手术后12周、16周行双能X线(dual-energy X-ray absorptiometry,DXA)BMD检测,多层螺旋定量CT(quantitative CT,QCT)BMD检测和MR化学位移成像(chemical shift imaging,CSI)计算CSR。所有动物均在MR实验研究后进行髂骨区域松质骨取样,标本行细胞成分分析,计算脂肪百分含量(FF%)。结果去势12周,雌性大鼠去势组与假手术组之间全身DXA-BMD差异有统计学意义(P=0.028<0.05),QCT-BMD差异有显著统计学意义(P=0.007<0.01);去势16周时,全身DXA-BMD、QCT-BMD差异均无统计学意义(P>0.05)。去势12周、16周时,雄性大鼠去势组与假手术组之间全身DXA-BMD、QCT-BMD差异均有明显统计学意义(P<0.01)。雌、雄大鼠不同组别间CSR差异无统计学意义(P>0.05)。大鼠松质骨QCT-BMD与FF%呈负相关关系(r=-0.587,P<0.001),CSR与FF%呈负相关关系(r=-0.358,P=0.011),CSR与QCT-BMD呈正相关关系(r=0.338,P=0.016)。结论骨质疏松状态下,松质骨脂肪含量增加、BMD减少,CSR随着容积骨量的减少而减少。