摘要：目前骨质疏松主要靠影像学检查结果评估诊断，常见方法包括定量超声 （quantitative calcaneus system，QUS）、双能X线吸收仪（dual-energy X-ray absorptiometry，DXA）、定量CT（quantitativ

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是以骨量减少、骨强度降低和骨微结构的改变导致骨脆性增加的全身性骨病。

发病具有隐匿性，主要并发症是脆性骨折，多发于中老年人群，易导致严重后果。

随着我国人口老龄化，骨质疏松患者在逐年增加。骨质疏松已成为我国50岁以上成年人最常见骨骼系统疾病之一。

给患者本人、家庭以及社会带来沉重负担。骨质疏松症因受到社会足够重视， 早发现早诊疗，将不良后果减少到最低。

目前骨质疏松主要靠影像学检查结果评估诊断，常见方法包括定量超声 （quantitative calcaneus system，QUS）、双能X线吸收仪（dual-energy X-ray absorptiometry，DXA）、定量CT（quantitative CT，QCT），以及新出现的定量MR技术。

骨密度（bone mineral density,BMD）是骨骼强度的重要指标，用来反映骨质疏松的程度和预测骨折的危险性，广泛应用于临床诊断OP。

近年来， 定量MRI技术的出现，从微观环境提供了新的指标用于评估OP，进一步加深对骨质疏松的认识和诊断。

QUS通过测量跟骨骨强度评估OP，在筛查骨量异常上有比DXA更高的灵敏度，筛查骨质疏松也有较高特异性，结合IOF骨质疏松症风险一分钟测试题会有更好的预测效果。

同时QUS可独立于DXA进行骨折风险评估。QUS 具有能反映骨强度、携带操作方便、检查价格便宜、无放射性等优点备受社区医生的青睐，用于基层社区医疗机构OP的初步筛查。

但目前仍没有共识证明 QUS可独立诊断或排除骨质疏松，仅用于早期筛查。

DXA利用两种高/低不同能量的X线在不同组织中的衰减程度不同，通过扫描系统将衰减信号传送至计算机处理，得到骨矿含量及BMD，常用测量部位是腰椎、股骨颈和髋部。

DXA以扫描时间短，操作简单，辐射较少，价格便宜，敏感性高等优势在临床中广泛应用，世界卫生组织（WHO）将其确定为诊断OP的金标准。

但 DXA为平面投影成像，只能测量椎体面积骨密度，测量时受骨皮质及椎体周围附件的影响，尤其在退行性病变患者中，灵敏度大大降低。

在骨质增生、椎体骨折、血管硬化、肥胖人群以及退行性病变患者中，都会出现BMD测量值较高。另外早期骨量丢失多从骨松质开始，DXA测量结果不能反映早期骨量变化 。

骨小梁评分是基于测量DXA图像灰度纹理的一种新型分析工具，间接测量骨小梁结构，可作为DXA测量骨质疏松的补充方法，用于预测骨质疏松骨折 。

TBS值可独立于BMD预测脆性骨折且相对DXA不受退行性变化的影响 ，也有指出在患有严重椎体骨质疏松的绝经后早期女性中，TBS对BMD 的附加价值可忽略不计。

常规CT扫描腰椎椎体获得CT图像，在椎体中部轴向图像上放置一个椭圆形感兴趣区域（region of interest，ROI）来测量HU值，ROI应包括尽可能多的小梁骨，并避免皮质骨和异质性区域。

HU值优点是可选择受骨质疏松症影响较大的小梁骨，避免明显变性的区域，而且检测不额外增加费用。

能谱CT应用物质定量分析技术，可将某一组织的衰减转化为基物质对的等效衰减，通过测量基物质反映该组织的这一物质的相对含量。

钙作为椎体骨松质中的主要物质，因此采用钙-水基物质对，测量腰椎体中的钙水相对含量， 获取椎体骨松质中的钙含量，进而得到BMD值。

优势是可以区分通过钙含量反映骨密度值，早期能更好预测骨质疏松，同时还具备腰椎体骨折诊断的功能，双能CT也可以量化骨髓脂肪，但需要相对较高的辐射。

QCT在CT基础上添加标准体模（一种和人体骨组织一致或相近的物质），获取CT图像，经过后期计算机处理，选取腰椎椎体适当ROI，可自动计算出体积骨密度(volume bone mineral density，vBMD)。

QCT测量骨密度时可区分骨皮质和骨松质，不受椎体大小及椎体周围附件影响，获取更准确的vBMD值，相对于DXA，QCT辐射大，检查价格贵，操作复杂，校正频繁。

同时受许多其他影响因素干扰，包括CT机型、体模、ROI选取以及测量人员等都可能影响QCT 测量数值的准确性，在临床应用中受限。

但对于有检查CT需求的群体， QCT可在不增加射线剂量下测量vBMD，可替代DXA诊断骨质疏松。

目前骨质疏松主要靠测定BMD的标准进行诊断，但单纯BMD只能反映 60~70%的骨强度，不能综合预测骨骼强度。

骨骼宏观结构及微观结构、包括血管和骨髓成分在内都对骨骼完整性及骨强度起着重要作用。

这种情况下，MRI作为一种有效成像工具，可用于研究骨骼微观结构和骨髓的众多结构及生理特性，越来越受到关注。

定量MRI的出现成了近年来研究热点，它可通过量化骨髓成分，提供生物标志物，进一步评估骨质疏松。

研究表明，骨髓脂肪细胞和成骨细胞都由骨髓间质干细胞分化形成，两者属于竞争关系且随着年龄增长脂肪细胞竞争优势逐渐明显。

骨髓脂肪细胞除填充骨小梁间隙外，还可通过分泌细胞因子，脂肪因子，脂肪酸直接影响成骨细胞和破骨细胞的存活和功能。

这可能直接导致骨小梁骨减少，加速骨质疏松的形成，大大增加脆性骨折的风险。

骨髓中的脂肪组织在骨质疏松的发病机制中发挥重要作用，正成为研究骨骼健康的重要生物标志物。

MRI技术对骨髓脂肪组织具有较高的准确性、重复性和再现性。此外，MRI技术也可获取其他骨微结构标志物来研究骨质疏松的生理特性及临床应用。

研究表明，常规MRI可通过图像处理、特征降维并建立模型，量化区域脂肪组织体积和脂肪组织测量，用于初步预测骨质疏松，具有无辐射、无额外时间，无额外费用等优势。

弊端为分析软件建模、计算相关值等一系列过程比较复杂，效率偏低，准确度相对较低，临床应用受限。

MRS利用化学位移成像原理在骨髓中检测脂肪的相对信号测量骨髓脂肪，借助计算机软件选取ROI计算出BMFF。单体素核磁（1H-MRS）被称为测量骨髓脂肪组织的金标准。

MRS技术可初步对骨质疏松和健康群体做出区分，具有较好的敏感性和特异性，但MRS采集视野较小，一次采集一个椎体。

扫描时间长，流程复杂，数据处理较慢且复杂，这些局限性限制其在广泛应用于临床。

dMRI利用信号衰减程度表现微观分子的扩散运动，提供椎骨及骨髓内的微观组织结构变异的生物标志物来研究骨质疏松，微观分子尤其水分子的扩散性由表观扩散系数（ADC）定量评估。

骨骼衰老和骨质疏松过程中，骨髓细胞密度降低和小梁骨微结构早期变化都会影响到水分子扩散过程，因此dMRI 作为评估衰老和骨质疏松早期骨骼质量的有效工具有着广阔的前景。

dMRI 包含了弥散加权成像（DWI）和弥散张量成像（DTI）。

DWI可有效区分骨质疏松压缩骨折和恶性椎体压缩骨折，具有良好的敏感性和特异性。

DTI 联合1H-MRS检查有助于研究骨质疏松发生的生理变化，用于区分健康、骨量低下及骨质疏松群体。

但dMRI采集硬件和技术方面要求较高、对运动伪影敏感，使得它仍停留在研究起步阶段，未在临床中得到应用。

QSM是一种用于测量组织磁性的非电离辐射磁共振成像，可定量测量出骨中的钙（强抗磁性物质），用磁化率表示，量化椎骨易感性。

QSM随着骨质减少和骨髓脂肪的增加而增加，QSM值可能成为评估骨质疏松的又一有效标志物。

研究表明骨量低下及骨质疏松的 QSM值增加与BMD密切相关，且QSM测量具有较好的再现性和可重复性， 是评估骨质疏松的可行性办法。

该技术的局限性为采集时间长，数据处理相对复杂以及一些潜在的假设性，目前多用于研究。

随着老龄化加重，骨质疏松患者人数明显增多，且早期无明显临床症状，易发生突发性骨折给患者带来严重伤害，给家庭社会带来很多压力。

目前临床通过DXA、QCT测量骨密度诊断骨质疏松，但骨密度不能完全代表骨质量，会有一定的局限性，研究人员不断在探索新方法。

应用MR定量技术获取BMFF、 骨髓血流灌注等新指标的出现，使得从微观环境研究评估骨质疏松成为可能， 相信会对骨质疏松的发病机制以及诊断方法有更进一步的了解和发现，值得进一步探索和发展。

来源：Mr王医学科普