mDIXON—Quant技術(shù)評價癌癥與非癌癥患者之間腰椎脂肪含量的差異

孫金磊

【摘要】 目的：利用mDIXON-Quant技術(shù)比較癌癥與非癌癥患者之間腰椎的脂肪含量差異。方法：對17例癌癥患者及75例非癌癥患者進(jìn)行腰椎MRI mDIXON-Quant掃描，獲取L2～4椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)，對兩組患者的脂肪分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較。結(jié)果：癌癥組腰椎骨髓脂肪分?jǐn)?shù)為（40.16±6.23）%，顯著低于非癌癥組的（59.83±7.21）%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：利用mDIXON-Quant技術(shù)評價椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)是可行的，癌癥對椎體骨髓脂肪含量有影響。

【關(guān)鍵詞】 磁共振波譜； mDIXON-Quant； 椎體； 骨髓脂肪

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2016.31.001 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6805（2016）31-0001-02

【Abstract】 Objective：To compare fat fraction of lumbar vertebrae between cancer and non-cancer patients by mDixon-Quant technique.Method：17 cases of cancer patients and 75 cases of cancer patients were scanned for lumbar MRI mDIXON –Quant，L2-4 vertebral bone marrow fat fraction were acquired，fat fraction was compared between the two groups.Result：Fat fraction of lumbar vertebrae in cancer patients was （40.16±6.23）%，significantly lower than that in non-cancer patients of （59.83±7.21）%，the difference was statistically significant（P<0.05）.Conclusion：mDixon-Quant technique for assessing fat fraction is reliable.Fat fraction of lumbar vertebrae in cancer patients is affected by cancer.

【Key words】 Magnetic resonance spectroscopy； mDIXON-Quant； Vertebra； Bone marrow fat

First-authors address：Shijingshan Teaching Hospital of Capital Medical University，Beijing Shijingshan Hospital，Beijing 100043，China

椎體骨質(zhì)內(nèi)部主要由骨髓及骨松質(zhì)構(gòu)成，骨小梁構(gòu)成框架，由紅骨髓和黃骨髓以不同比例非均勻混合形成骨髓填充其中，許多病變對這一水脂平衡都有影響[1]。腫瘤成分可以完全或部分取代骨髓組織，從而減少脂肪含量并增加水分含量[2]，而且由于造血需求增加，黃骨髓轉(zhuǎn)化為紅骨髓，進(jìn)一步導(dǎo)致骨髓脂肪含量下降[3]，因此研究骨髓脂肪含量及變化進(jìn)而全面評估腫瘤是非常重要的[4]。目前對骨髓脂肪定量的方法多種多樣，從最初的以水-脂肪的化學(xué)位移差異評價椎體骨髓脂肪含量到Dixon同反相位水脂分離方法，再到兩點(diǎn)Dixon法、三點(diǎn)Dixon法及同時期MRS技術(shù)，技術(shù)的快速發(fā)展使得椎體脂肪含量的測量越來越準(zhǔn)確，mDIXON-Quant技術(shù)是近兩年推出的用于脂肪定量測量的新技術(shù)，被許多學(xué)者證明是準(zhǔn)確、可靠的[5-6]。本研究即利用mDIXON-Quant技術(shù)對癌癥與非癌癥患者的腰椎骨髓脂肪含量進(jìn)行測量，以評價癌癥對椎體骨髓脂肪代謝的影響。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年4-9月在筆者所在醫(yī)院行腰椎MR檢查的患者92例為研究對象，受檢者均排除椎體變形及血液系統(tǒng)疾病，其中女性均已絕經(jīng)，所有參與研究者檢查前都簽署了知情同意書。其中癌癥患者17例，男9 例，女8 例，年齡58～70歲，平均63.4歲，BMI22.6 kg/m2。非癌癥患者75例，男40 例，女35例，年齡55～76歲，平均65.7歲， BMI24.3 kg/m2，在癌癥患者和非癌癥患者的年齡、性別及BMI之間沒有顯著的差異（P=0.70，0.43，0.66）。

1.2 方法

應(yīng)用飛利浦Injenia 3.0 T MR掃描儀進(jìn)行掃描，體部表面線圈。所有受試者均常規(guī)行腰椎矢狀位T1WI、T2WI和軸位T2WI掃描。

mDIXON-Quant參數(shù)：翻轉(zhuǎn)角3°，TR 9.1 ms，TE1.3 ms，體素為2.5 mm×2.5 mm×3 mm，掃描層厚3 mm，視野180 mm×140 mm×90 mm，矩陣72×56，激勵次數(shù)為1。圖像后處理在3.0T MR掃描儀上進(jìn)行，取L2～4椎體的中間層面，在松質(zhì)區(qū)中間位置勾畫20 mm×20 mm感興趣區(qū)，獲得椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)，對椎體測量完成后間隔2周再次測量（圖1、圖2）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

利用統(tǒng)計(jì)軟件包SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)量資料以（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，采用字2檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

對前后兩次測量數(shù)據(jù)進(jìn)行組內(nèi)相關(guān)分析顯示組內(nèi)相關(guān)性為0.943，說明該方法測得的數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，后處理可重復(fù)性非常好。癌癥組腰椎骨髓脂肪分?jǐn)?shù)為（40.16±6.23）%，顯著低于非癌癥組的（59.83±7.21）%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。如圖1、圖2兩例患者，1例為癌癥患者，1例為非癌癥患者，其年齡、性別、BMI、絕經(jīng)時間基本一致，但L3椎體脂肪分?jǐn)?shù)相差明顯。

3 討論

mDIXON-Quant技術(shù)通過一次屏氣采集6個回波，結(jié)合7峰值脂肪模型和T2*校正，得到解剖組織的高質(zhì)量3D脂肪分?jǐn)?shù)圖。6個回波保證了圖像信噪比和成像速度，從而獲取高質(zhì)量圖像。典型的脂肪分子具有9種不同的質(zhì)子基團(tuán)，在脂肪譜上具有9個不同峰值，脂肪定量的精確性依賴于脂肪峰值模型的準(zhǔn)確性，但是目前在1.5 T和3.0 T主磁場不能完全分辨出9個峰值，一般只采用較易區(qū)分的脂肪6峰值模型，而mDIXON-Quant采用脂肪7峰值模型較其他技術(shù)進(jìn)一步提高脂肪定量的精確性。

隨著分子生物學(xué)的進(jìn)展，脂肪組織已經(jīng)被認(rèn)為是一種具有內(nèi)分泌功能的器官，這一觀念徹底改變了骨髓脂肪一直以來被認(rèn)為是單純填充骨小梁間隙的懶性組織的傳統(tǒng)觀念[7]。研究表明成骨細(xì)胞及脂肪細(xì)胞同祖，均來源于具有多向分化潛能的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（marrow mesenchymal stem cells， MSCs），MSCs對于骨組織的形成和代謝具有重要的作用，MSCs的分化能力一旦失衡，成骨-成脂將存在“此消彼長”的關(guān)系[8]，椎體骨髓作為一個動態(tài)的器官[9]，不同年齡階段，骨髓內(nèi)脂肪、水分、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)等成分含量不斷變化，隨著年齡增加，椎體內(nèi)含脂肪較多的黃骨髓成分逐漸增加，含水分較多的紅骨髓逐漸減少[10-11]，其中男性椎體脂肪比例持續(xù)增長，70歲后達(dá)高峰，最高達(dá)88%；女性61～70歲達(dá)到高峰，脂肪比例最高達(dá)96%，70歲后稍下降[12]。Kugel等[13]表明椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)的平均值大約每10年增加6%直至61歲，年齡超過61歲時保持在50%～60%。本研究中非癌癥組椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)基本符合這一表現(xiàn)。腫瘤完全或部分取代骨髓組織，腫瘤成分增加了椎體水分含量，減少了椎體內(nèi)脂肪含量[2]，腫瘤即使沒有侵及椎體，但腫瘤是全身性系統(tǒng)性疾病，是消耗性疾病，可能導(dǎo)致全身脂肪代謝的增加及造血需求增加，促使黃骨髓轉(zhuǎn)化為紅骨髓，進(jìn)一步導(dǎo)致骨髓脂肪含量的下降。在本研究中腫瘤組椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)減低也印證了這一觀點(diǎn)，因此對于腫瘤患者，在常規(guī)檢查中椎體即使沒有出現(xiàn)形態(tài)變化的情況如局灶性病變或壓縮性骨折，在排除血液系統(tǒng)或骨骼系統(tǒng)疾病的情況下發(fā)現(xiàn)體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)降低可能提示腫瘤累及或腫瘤因素導(dǎo)致的椎體內(nèi)改變。

本研究的局限性在于mDIXON-Quant技術(shù)應(yīng)用時間較短，獲得的樣本量也較少，無法對癌癥患者的種類及患病時間進(jìn)行詳細(xì)劃分，對于椎體無明顯轉(zhuǎn)移的診斷也是基于影像的基礎(chǔ)上，沒有病理證實(shí)及長期隨訪，并且癌癥患者會應(yīng)用各種化療藥物及其他輔助治療藥物，這個無法準(zhǔn)確區(qū)分，化療的主要不良反應(yīng)是骨髓抑制，即會促使紅骨髓轉(zhuǎn)化為黃骨髓 [14-15]，這會導(dǎo)致癌癥組所測得的椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)較理論值增大，但這也提示可以通過mDIXON-Quant技術(shù)對化療的患者進(jìn)行隨訪，在排除骨髓抑制的情況下通過測量椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)來推斷化療藥物是否有效，這種方法可能會較觀察腫瘤的形態(tài)及血供情況來檢測療效更敏感。另外對于非癌癥組患者可能患有除血液系統(tǒng)疾病以外的會影響骨髓脂肪分?jǐn)?shù)變化的疾病認(rèn)識不足，對于某些藥物可能會影響椎體骨髓脂肪分?jǐn)?shù)的情況認(rèn)識也比較欠缺。

總之，mDIXON-Quant技術(shù)能夠很好地評價骨髓脂肪變化的特點(diǎn)，未來有望在監(jiān)測腫瘤患者骨髓脂肪變化方面起著重要的作用。

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（收稿日期：2016-07-11）