高分辨MRI对跟骨微结构的定量研究_嵇鸣

#论著# 作者单位: 200040 上海,华东医院放射科 通讯作者: 嵇鸣, Email: jiming@ sh163. net 高分辨MRI对跟骨微结构的定量研究 嵇鸣 朱汉民 叶春涛 苗华栋 朱震方 摘要: 目的 探讨高分辨MRI在骨质疏松中的定量价值。方法 收集病例共 110 例, 男 52 例、女 58 例。按骨密度标准分 4 组: 正常女性、异常女性、正常男性、异常男性。115 T MR梯度回波左跟骨扫 描, 0173 mm 层厚,空间分辨率: 312Lm @ 312 Lm@ 730 Lm。其中 50例行T2值扫描。在跟骨最大矢状 面选定 5 个 ROI。在二维图像( Binary image)基础上分析结构参数 29 个、生物力学参数 1 个及 T2 值, 结果进行统计处理。结果 正常女性-异常女性组、正常男性-异常男性组出现统计意义的参数达 85% ,跟前上、跟后上、跟前下 ROI 结构参数 97%、97%、91%与骨密度相关。有统计意义的参数评分, 两组中 8~ 10分共占 77%。反映小梁连接性参数如平均骨架长、小梁平均周长、欧拉数均与骨密度呈 正相关, r= 01729、01709、01764, P < 01001, 欧拉数与骨密度呈负相关 , r= - 01 753, P < 01001。抗扭转 因子是生物力学参数,正常组均值在 61476~ 71694 之间, 异常组在 21321~ 31036 之间, P < 01 001。抗 扭转因子与骨密度均呈显著正相关,如跟后上感兴趣区抗扭转因子与股骨颈、大粗隆、粗隆间、髋骨的 相关系数在 01 756~ 01803 之间, P< 01 001。T2值测定中, 正常组均值在 941 72~ 1131 75 ms 之间, P < 0101,异常组在 1191 4~ 12714 ms 之间, P< 0105,两组年龄与 T2值呈明显正相关、骨密度与 T2 值呈明 显负相关。结论 高分辨MRI骨小梁定量测定有较大价值, 可作为骨质疏松的信息补充, 其中的骨 纹理参数潜在意义明显。 关键词: 高分辨MRI; 跟骨; 骨质疏松; 微结构研究 The quantification of calcaneus micro-structure with high-resolution MRI JI Ming , ZHU Hanmin, YE Chun-tao, et al. Department of Radiology , Huadong Hosp ital, Shanghai 200040, China Abstract: Objective To discuss the value of high- resolution MRI in the quantification of osteoporosis. Methods 110 cases were in the study including 52 males and 58 females. According to the bone density, all patients were divided into 4 groups: normal female, abnormal female, normal male and abnormal male. All scans were on left calcaneus with gradient echo sequences on a 115 T MRI. Slice thickness was 0173 mm and spatial resolution was 312 Lm@ 312 Lm @ 730 Lm. T2 value were achieved in 50 cases. 5 ROI were selected on the largest sagittal image of calcaneus for analysis. Based on binary images, 29 structure parameters, 1 biodynamic parameter and T2 value were analyzed. The results were also analyzed with statistical methods. Results In norma-l abnormal females, normal and abnormal males, 85% of parameters were significant difference. Structural parameters from 97% of up- front calcaneus ROI, 97% of up-post calcaneus ROI and 91% of sub- front ROIwere related with bone density. Within statistically available parameters, 77% were from 8-10 points. Parameters for trabecula connectivity like mean framework length、mean trabecula perimeter and euler number have positive correlation with bone density with r= 01729、01709、01764, P < 01001. euler number has negative correlation with bone density with r= - 01 753, P< 01001. As biodynamic parameter, ant-i stress factor was 61 476~ 71694 in normal groups and 21321~ 31036 in abnormal groups with P< 01 001. ant-i stress factor has an obvious positive correlation with bone density. The ant-i stress factor of up-post calcaneus has correlation factor from 01756~ 01803 with femoral neck, greater tuberosity, inter tuberosity and pelvis( P < 01 001) . The mean T2 value were 94172~ 113175 ms( P < 01001) in normal group and 11914 ~ 12714 ms ( P < 0105) in abnormal group. T2 value has positive correlation with age and negative correlation with bone mineral density. Conclusions High- resolution MRI is a valuable method for the quantification of bone trabecula and can provide additional information of osteoporosis. The 493中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007, Vol 13, No17 potential value of bone texture was obvious. Key words: High- resolution MRI; Calcaneus; Osteoporosis; Micro- structure analysis 骨质疏松是一种多因性的全身代谢性骨病, 随 着人类寿命的不断增加、人口结构老龄化形成骨质 疏松已成为全世界突出的社会问题。在研究骨量改 变的同时, 越来越重视骨微结构改变在骨质疏松中 的作用。近年来国外已有涉及到骨微结构的研究, 国内在该领域的研究甚少。本文运用高分辨 MRI 对活体跟骨微结构作定量研究探讨。 1 材料和方法 111 一般资料 收集 200311. ~ 200611.病例共110例,男 52例, 女58例, 22~ 87岁, 平均: 6013岁。全部受检者无 代谢性骨病、恶性肿瘤、服用激素或其他影响骨代谢 药物病史。用双能 X 射线骨密度仪 ( dual X-ray absorpt iometry, DXA, Hologic Delphi USA)进行骨密度 测定,根据骨密度修订标准:低于同性别骨密度峰值 2个标准差为骨质疏松 [1] 。分为 4 组: 正常男性组 22例、正常女性组 20例、异常男性组 30例、异常女 性组 38例。MR扫描选取左跟骨(非优势足) : 男 52 个跟骨、女 58 个跟骨、共计 110 个跟骨。MR测定 T2值扫描选取左跟骨(非优势足) , 亦分 4组, 正常 男性组10例、正常女性组 12例、异常男性组 10例、 异常女性组18例, 共计 50个跟骨。 112 检查设备及扫描参数 11211 SIEMENS MAGNETON VISION 115 T 超导 MR,梯度场 22 mTPm。病人仰卧,小柔软线圈包裹左 跟骨。3次定位矫正后, 进行跟骨矢状面扫描。梯 度回波3D-DESS序列, TR 26 ms, TE 9 ms, Flip Angle 40b, FOV: 15~ 16 cm, 层厚 0173 mm, 层块厚 70 mm, 空间分辨率: 312 Lm @ 312 Lm @ 730 Lm。扫描时间 720 s。 11212 跟骨 T2值扫描, TSE 双回波序列, 矢状面, TR 2000 ms, TE 16、98 ms, Flip Angle: 180b, 层厚 4 mm, 层间隔10% , FOV: 15~ 20 cm。扫描时间205 s。 双回波得到的两幅图像经软件融合处理, 得到专门 用于T2测定的图像。 113 图像软件设计主要思路 图像处理采用上海交通大学开发的 JTLBZH- Ñ 型软件。 11311 基于区域的分析,主要方法如下: A. 用边缘 检测进行分割。对 MRI 灰度图象进行 Laplacian- Gaussian滤波,得到二维图像,在灰度反转图像上白 色代表骨小梁,黑色代表骨髓(图 1~ 8)。B. 用阈值 进行分割。设定阈值为均值加二分之一方差,得到 二维图像,白色代表骨小梁,黑色代表骨髓。C. 将 A和 B获得的图像相交,即当 A、B 中都为骨小梁时 判为骨小梁, 其余为骨髓。D. 对图像进行修剪, 去 掉极小孤岛,填充极小的洞,这些都可能是噪声引入 的。 图 1 跟骨的MR反相图像,小梁(白色)密集, 间隙小。小方框为跟前上的 ROI 注:图 1~ 4为同一病例,正常女性 图 2 ROI的放大图像,示小梁密集 图 3 ROI 二值化图像,白色代表小梁骨,黑色代表骨髓 494 中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007,Vol 13, No17 图 4 ROI 骨纹理图像,小梁密集,结构清楚 图 5 跟骨小梁稀疏,小梁间隙增大 注:图 5~ 8为同一病例,骨质疏松女性 图 6 放大的ROI 图像示小梁稀疏 图 7 二值化ROI 图,小梁稀疏,零乱,间隙增大 11312 基于骨架的分析:先对上面的二值图像抽取 骨架, 在对区域分析的基础上对骨架进行分析。骨 图 8 ROI骨纹理图示,小梁断裂、连结性差 架更好地反应骨小梁的网络结构。 11313 纹理参数设计思路: MR灰度图的纹理直接 反映了骨小梁的网络结构。对灰度图直接进行纹理 分析应该能评估骨质疏松。纹理分析的方法很多, 这里用了共生矩阵和局部灰度差分矩阵。 114 图像分析 11411 所有 110例病人在跟骨正中最大矢状面取 5 个感兴趣区( region of interest ,ROI) , 分别在跟距关节 下(跟前上)、跟距关节后(跟中)、跟骨后上缘(跟后 上)、跟骨后下(跟后下)、跟骨前下部(跟前下) , 每个 区域面积 2 cm2 ,共 550个 ROI。全部数据进行统计 学处理。参数分 3 类, 共 30个: ¹ 结构参数 20个: 小梁面积P总面积、小梁平均面积、小梁平均周长、小 梁总数P总面积、欧拉数P总面积、模式因子、最大小 梁P总面积、水平局部均值、垂直局部均值、均方微分 系数、平均骨架长、末端至末端连接数P骨架长、节点 至节点连接长度P骨架长、末端至末端连接长度P骨 架长、平均圆度、骨架长P总面积、节点至节点连接数 P骨架长、节点数P总面积、节点至末端连接长度P骨架 长、节点至末端连接数P骨架长 º纹理参数 9个:最 小熵、最大熵、粗糙度、复杂度、对比度、最小能量、最 大能量、最小惯量、最小绝对值。 »生物力学参数 1 个:抗扭转因子。 11412 跟骨 T2值测定仍在上述的 5个 ROI 进行。 本研究中所有测量数值均用表观值( apparent value) 表示;梯度回波扫描T2值实则代表T2* 。 2 结果 211 SPSS 统计软件( 1310版本) , 由专业统计师完 成:非配对 t 检验统计 4 组间的显著性差异。凡在 正常女性组-异常女性组、正常男性组-异常男性组 每个感兴趣区出现有统计学差异( P< 0105)的参数 纪录1分,按 5个感兴趣区计算,总分为 10分。8~ 495中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007, Vol 13, No17 10分占 77% , 3~ 6分占 23%。 212 正常女性-异常女性组、正常男性-异常男性组 5个ROI总体统计显示显著性差异的参数达 85%。 跟前上、跟后上、跟前下 ROI 结构参数 97%、97%、 91%与骨密度相关。正常女性-异常女性组、正常男 性-异常男性跟前上参数统计结果(表 1)。 表 1 正常女性-异常女性、正常男性-异常男性 跟前上参数统计结果 部位 女性 男性 t 值 P 值 t 值 P值 小梁面积P总面积 4. 981 0. 01 5. 479 0. 01 最大小梁P总面积 5. 205 0. 01 3. 711 0. 01 小梁总数P总面积 - 16. 666 0. 01 - 11. 081 0. 01 小梁平均面积 14. 252 0. 01 6. 849 0. 01 小梁平均周长 12. 411 0. 01 6. 886 0. 01 节点数P总面积 7. 163 0. 01 6. 136 0. 01 骨架长P总面积 6. 983 0. 01 6. 211 0. 01 平均骨架长 11. 274 0. 01 6. 192 0. 01 节点至节点连接数P骨架长 5. 563 0. 01 5. 609 0. 01 节点至末端连接数P骨架长 - 4. 460 0. 01 - 2. 447 0. 01 末端至末端连接数P骨架长 - 8. 128 0. 01 - 4. 627 0. 01 节点至节点连接长度P骨架长 12. 050 0. 01 9. 125 0. 01 节点至末端连接长度P骨架长 - 5. 987 0. 01 - 4. 134 0. 01 末端至末端连接长度P骨架长 - 4. 990 0. 01 - 7. 470 0. 01 欧拉数P总面积 - 17. 569 0. 01 - 11. 896 0. 01 水平局部均值 - 1. 739 0. 08 - 1. 937 0. 05 垂直局部均值 - 1. 739 0. 08 - 1. 937 0. 05 均方微分系数 - 1. 739 0. 08 - 1. 937 0. 05 模式因子 - 6. 190 0. 01 - 5. 715 0. 01 平均圆度 9. 967 0. 01 7. 610 0. 01 抗扭转因子 11. 545 0. 01 11. 661 0. 01 最小绝对值 2. 447 0. 01 0. 756 0. 45 最小惯量 2. 528 0. 01 1. 241 0. 22 最小能量 - 4. 474 0. 01 - 3. 436 0. 01 最小熵 7. 308 0. 01 3. 662 0. 01 最大能量 - 4. 484 0. 01 - 2. 028 0. 04 最大熵 7. 620 0. 01 4. 586 0. 01 粗糙度 - 5. 654 0. 01 - 5. 819 0. 01 复杂度 5. 549 0. 01 3. 631 0. 01 对比度 - 4. 464 0. 01 - 4. 807 0. 01 213 50例骨密度与跟骨 T2值相关比较显著性差 异明显(表 2)。用 Pearson r 检验进行线性相关分 析, 50例中正常、异常男女组 T2值统计学差异明显 (表 3) , T2值测定的受试者骨密度与T2值间呈明显 负相关。年龄与 T2 值呈明显正相关(表 4)。抗扭 转因子与骨密度呈正相关(图 9~ 12)。对女性、男 性、全体跟骨前上、后下、前下感兴趣区骨结构参数 与骨密度进行相关分析, 参数与骨密度有很好的相 关性。 图 9 50例跟前下 ROI T2值与股骨颈骨密度呈负相关 图 10 50例跟后下ROIT2值与股骨骨密度呈负相关 图 11 50例T2值与年龄呈正相关 图 12 110例跟后上 ROI 抗扭转因子与股骨颈骨密度呈正相关 496 中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007,Vol 13, No17 表 2 50 例受试者T2 测定与骨密度的相关情况 部位 股骨颈 T score1 大粗隆 T score2 粗隆间 T score3 髋骨 total T score4 跟前上 r 值 - 0. 535 - 0. 606 - 0. 597 - 0. 606 - 0. 457 - 0. 589 - 0. 562 - 0. 605 P值 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 跟中 r 值 - 0. 439 - 0. 516 - 0. 441 - 0. 543 - 0. 380 - 0. 504 - 0. 487 - 0. 556 P值 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 跟后上 r 值 - 0. 401 - 0. 477 - 0. 475 - 0. 508 - 0. 277 - 0. 469 - 0. 419 - 0. 461 P值 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 05 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 跟后下 r 值 - 0. 496 - 0. 570 - 0. 470 - 0. 571 - 0. 476 - 0. 515 - 0. 474 - 0. 568 P值 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 跟前下 r 值 - 0. 450 - 0. 451 - 0. 480 - 0. 470 - 0. 427 - 0. 480 - 0. 464 - 0. 519 P值 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 < 0. 01 表 3 50 例跟骨 T2值( ms, €x ? s) 部位 正常女性 异常女性 正常男性 异常男性 跟前上 107. 91? 8. 56 126. 33 ? 9. 74 98. 2 ? 21. 97 122 ? 6. 61 P< 0101 P< 0101 跟中 108 ? 11. 49 126. 44 ? 12. 02 108. 3 ? 19. 43 123 ? 4. 26 P< 0101 P< 0105 跟后上 110. 08? 7. 47 122. 72 ? 8. 40 104. 6 ? 21. 34 121. 4 ? 8. 05 P< 0101 P< 0105 跟后下 107. 41? 8. 45 123. 38 ? 12. 09 102. 61? 6. 60 119. 4 ? 10. 31 P< 0101 P< 0101 跟前下 113. 75? 9. 52 126. 22 ? 11. 19 94. 72 ? 9. 51 127. 4 ? 12. 32 P< 0101 P< 0101 表 4 50 例年龄与跟骨 T2值相关统计 部位 r 值 P值 跟前上 0. 538 < 0. 01 跟中 0. 424 < 0. 01 跟后上 0. 398 < 0. 01 跟后下 0. 449 < 0. 01 跟前下 0. 481 < 0. 01 3 讨论 根据世界骨质疏松基金会资料, 欧洲中年女性 40%在他们今后的生命中将患一次或多次由骨质疏 松引起的骨折 [2]。M1Rotter 认为绝经期妇女有 80% , 70岁以上男性有 10%患骨质疏松[ 3]。我国骨 质疏松患者约有 8400万左右, 其中 3P4是绝经后妇 女。骨质疏松已成为全球研究的热点。最常用来评 价骨密度的方法是 DXA, 但它不能提供骨结构的信 息。最准确的骨结构组织学信息来源于骨活检。但 这种侵袭性检查, 不能在临床推广应用。近年来国 外文献报道高分辨MR技术已观察小梁骨的网状结 构。强调高矩阵,超薄层,小体素扫描,如 512矩阵、 微米级层厚、微米级体素。常用的序列有两种:自旋 回波和梯度回波。有作者认为梯度回波序列对微磁 场敏感 [4] 。该课题用高分辨三维梯度回波扫描, 技 术上是可行的。三维梯度回波使扫描时间有所缩 短,在没有交叉重叠层面情况下进行连续薄层面的 快速容积成像;超薄层扫描重组能力强,该组跟骨部 分图像进行多平面重组效果良好;提高了信噪比,因 为信噪比正比于 Z轴方向上的相位编码数。以前认 为MR设备的梯度回波成像能把小梁骨假性放大, 但现在这种磁敏感性影响已经随着回波时间的缩短 降低[ 5]。MR 显示小梁骨大小、与真正的小梁骨是 有差异的,尽量短的回波时间可以使差异缩小。目 前临床上主要采用 115 T 超导 MR, 少数有 3 T MR [ 6]。倾向用梯度回波或三维梯度回波序列[ 7-11]。 在量化的 30个图像参数中, 正常女性-异常女 性组、正常男性-异常男性组在> 85%的参数上有非 常显著性差异( P< 0101)。反映骨小梁连接的结构 参数与骨密度有较好的相关性, 如在跟后上 ROI参 数与股骨颈、大粗隆、粗隆间、髋骨的相关性分别达 93%、97%、83%、97%, 与 文 献 相 仿。Nathalie Boutry [12]在研究男性骨质疏松时对跟骨进行 MR检 查,用 20种形态学结构参数,对其评价,发现对照组 和骨质疏松组在 13个参数,尤其是连接性参数方面 表现出显著性差异( P< 0105)。这些参数对骨质疏 松症骨折有显著的预测作用。Nathalie Boutry 认为 形态学的结构提供的最好结果是小梁骨数目、小梁 497中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007, Vol 13, No17 骨间隔、节点-节点间的支撑数、末稍-末稍的支撑数 以及骨髓腔的相互连接指数。相互连接指数来自于 骨髓骨骼的几个连接参数的结合。指数越高, 骨髓 腔骨骼连接的水平就越高,相反的,则是小梁骨网络 分离的水平越高, 认为这是非常有价值的指标。小 梁的网络结构非常复杂, 反映连接程度的参数还有 欧拉数,在一种高连接性的小梁骨网络中,可能为负 值[ 12]。在该研究中,欧拉数正常组明显低于异常组, 两组存在非常显著性差异( P< 01001) ,欧拉数与骨 密度呈明显负相关( r = - 01701)。目前 DXA 是诊 断骨质疏松的金标准。该研究反映小梁骨表观数量 参数的小梁面积、平均周长、骨架长均与 DXA 测得 的骨密度比较, 有较好的正相关,说明骨结构与骨量 之间是相互作用, 相互影响的。也可以认为在正常 骨密度时小梁骨结构完整、规律性强、生物力学性能 好。反之,情况相悖。对活体上研究小梁骨所用的 层厚仍然要比单个小梁骨( 100~ 300 Lm)厚许多。 因此,评价小梁骨的准确性易受部分容积效应的影 响。故该研究未单独将此参数列出, 反映小梁形态 学研究有小梁模式因子、平均圆度参数。模式因子 是数字形态学的概念, 和物体的圆度有关,数值越小 说明物体越趋于圆。该异常男女组指标均低于正 常,可以理解为骨质疏松时小梁变细,直径减小, 结 构趋于圆钝。该参数与骨密度呈正相关, 换句话说, 数值越大,骨密度越大,小梁骨越不趋于圆钝。 抗扭转因子是反映生物力学的参数。其目的是 对骨小梁抗压、抗弯、抗扭转能力进行定量测定, 软 件设计时将其思路编入程序,故参数的获取在工作 站上可完成。该研究正常组数值明显大于异常组, 并有统计学意义。结合 DXA和该参数,应该说对预 测骨折风险是有积极意义的(表 5)。 表 5 各感兴趣区抗扭转因子量化值(€x ? s ) 部位 正常女性 异常女性 正常男性 异常男性 跟前上 7. 469 ? 1. 723 2. 872? 0. 615 7. 694 ? 1. 720 2. 937 ? 0. 977 P < 01001 P< 01001 跟中 6. 823 ? 1. 489 3. 036? 0. 595 6. 887 ? 1. 033 2. 929 ? 0. 516 P < 01001 P< 01001 跟后上 6. 474 ? 0. 802 2. 723? 0. 384 6. 805 ? 0. 909 2. 723 ? 0. 436 P < 01001 P< 01001 跟后下 6. 658 ? 0. 929 2. 649? 0. 449 6. 683 ? 0. 821 2. 649 ? 0. 413 P < 01001 P< 01001 跟前下 6. 671 ? 1. 150 2. 321? 0. 389 6. 785 ? 1. 078 2. 383 ? 0. 290 P < 01001 P< 01001 T2* 值是骨质疏松研究中特有的定量指标。骨 的存在减弱了物质的梯度回波信号强度 [13, 14]。这种 影响随着骨小梁的增加而增强。局部的磁场不均匀 可以通过测量T2* 值来量化。进一步研究发现准横 向驰豫时间(T2* )和骨小梁网状微结构的空间几何 形状及骨小梁数量密切相关。在均匀的骨髓组织中 骨小梁增加发生相应的T2* 缩短显著, 故正常致密 的骨小梁的 T2* 值比骨质疏松时短。Ford 和Wehrli 证实在骨小梁密集的区域 T2* 缩短[ 15, 16]。国外资料 认为T2* 弛豫时间延长意味着骨结构受累,反之, 弛 豫时间降低是骨结构尚好的表现[ 17]。该组 12名正 常女性跟骨小梁密集部位 (跟骨后部)与空虚部位 (跟骨前部)的 T2* 测定, 密集部位的 T2* 值较空虚 部位短, 有非常显著性差异 ( t = - 31278, P < 01007)。两组年龄与表观 T2* 值间呈明显正相关, 骨密度与T2* 值间呈明显负相关, 即年龄增加 T2* 值有增加, 骨密度增加 T2* 值有降低。T2* 值在骨 质疏松中的参考价值是肯定的。但要确定分界的阈 值,还需进一步研究。有文献认为 T2* 缩短是有方 向性的, 仅发生在骨小梁排列方向垂直于主次场方 向上 [ 18]。在以往研究中, 微结构形态结合T2* 值研 究未见报道,笔者认为两者的结合已初见端倪, 扩大 样本以寻求规律很有必要。 MR骨微结构和T2* 弛豫时间的研究在评估药 物疗效方面起到十分积极的作用。新近一项利用高 分辨 MR扫描对骨质疏松骨重吸收的前瞻性研究中 显示,鲑鱼降钙素鼻喷剂( CT-NS)联合钙剂治疗组 的绝经妇女桡骨远端骨小梁微结构保存良好和P或 显著增加(用表面骨容量P总容量,骨小梁数量和骨 小梁间隙多项指标进行评估) ,而单纯钙剂治疗组患 者骨小梁微结构显著受损。T2* 弛豫时间显示 CT- NS治疗组股骨颈和股骨颈段粗隆区骨质量和骨结 498 中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007,Vol 13, No17 构得到有效保护, 而 T2* 弛豫时间显示单用钙剂治 疗组股骨近端区域的大量部位均有显著损害 [17]。 该组的能量、惯量、粗糙度等抽象参数是基于软 件设计中共生矩阵和局部灰度差分矩阵反映某个灰 度值的像素和周围领域的像素的灰度差别等引出 的。有趣的是, 这些参数都有较好的统计学意义。 潜在意义有待进一步研究。 本文用高分辨 MR对跟骨的微结构、纹理、T2* 值及抗扭转因子等参数进行定量分析, 并与骨密度 比较, 结果是有价值的。骨质疏松的微结构研究是 复杂的,还需要进一步深入,MRI是一种非侵入式的 技术,在这方面显示出很大的潜力。 = 参 考 文 献 > [ 1 ] 刘忠厚,杨定焯,朱汉民等. 中国原发性骨质疏松诊断标准. 中国骨质疏松杂志, 1999, 5: 1-3. [ 2 ] Szulc P, Delmas PD. Vertebral Fracture Initiat ive Resource Document . International Osteoporosis Foundation and European Society of Musculoskeletal Radiology, 2003: 1-39. [ 3 ] Rotter M , Berg A,Langenberger H, et al . Autocorrelation analysis of bone structure. J Magn Reson Imaging, 2001, 14: 87-93. [ 4 ] J™rgen Machann, Armin Raible, Peter Schnatterbeck, et al. Osteodensitometry of human heel bones by MR spin-echo imaging: comparison with MR gradien-t echo imaging and quantitative computed tomography. J Magn Reson Imaging, 2001, 14: 147-155. [ 5 ] Newitt DC, Majumdar S, van Rietbergen B, et al . In vivo assessment of architecture and micro-f inite element analysis derived indices of mechanical properties of trabecular bone in the radius. Osteoporos Int, 2002, 13: 6-17. [ 6 ] Rotter M , Berg A, Langenberger H, et al . Autocorrelation analysis of bone structure. JMRI, 2001, 14: 87-93. [ 7 ] Sugimoto H, Kimura T, Ohsawa T. Susceptibility effects of bone trabeculae quantificat ion on vivo using an asymmetric spin- echo technique. Invest Radiol, 1993, 28: 208-213. [ 8 ] Thomas ML, Sharmila Majumdar, Peter Augat, et al. In vivo high resolut ion MRI of the calcaneus: diff erences in t rabecular structure in osteoporosis patients. J Bone Miner Res, 1998, 13: 1175-1182. [ 9 ] Laibi A, Newitt1 DC,Lu Y, et al . New mode-l independent measures of t rabecular bone structure applied to in vivo high-resolution MR images. Osteoporosis Int , 2002, 13: 130-136. [ 10] Kang C, Paley M, Ordidge R, et al . In vivo MRI measurements of bone qual ity in the calcaneus: a comparison w ith DXA and ultrasound. Osteoporos Int, 1999, 9: 65-74. [ 11] Newitt DC, Majumdar S, van Rietbergen B, et al. In vivo assessment of architecture and micro-finite element analysis derived indices of mechanical propert ies of trabecular bone in the radius. Osteoporos Int , 2002, 13: 6-17. [ 12] Nathalie B, Bernard C, Patrick D, et al . Trabecular bone structure of the calcaneus: preliminary in vivo MR imaging assessment in men with osteoporosis. Radiology, 2003, 227: 708-717. [ 13] Rosenthal H, Thulborn KR, Rosenthal D, et al. Magnetic suscept ibility effects of trabecular bone on magnet ic resonance imaging of bone marrow. Invest Radiol , 1990, 25: 173-178. [ 14] Sebag GH, Moore SG. Effect of trabecular bone on the appearance of marrow in gradien-t echo imaging of the appendicular skeleton. Radiology, 1990, 174: 855-859. [ 15] Wehrli FW, Ford JC, Attie M, et al. Trabecular structure: preliminary appl ication of MR interferometry. Radiology, 1991, 179: 615-621. [ 16] Ford JC, Wehrli FW. In vivo quantitat ive characterisation of trabecular bone by NMR interferomet ry and localised proton spectroscopy. MRM, 1991, 17: 543-551. [ 17] Chesnut CH 3rd, Majumdar S, Newitt DC, et al. Effects of salmon calcitonin on trabecular microarchitecture as determined by magnetic resonance imaging: results from the QUEST study. J Bone Miner Res, 2005, 20: 1548-1561. [ 18] Chung HW, Hwang SN, Yeung HN, et al . Mapping of magnetic f ield dist ribut ion w ithin cancellous bone by NMR microscopy. Proceedings of the Society of Magnetic Resonance and the European Society for Magnetic Resonance in Medicine and Biology, 12th annual meet ing Nice, France, 1995: 1082. (收稿日期: 2007-04-10) 499中国骨质疏松杂志 2007年 7月第 13卷第 7期 Chin J Osteoporos, July 2007, Vol 13, No17