氟骨症椎板组织形态计量学与MRI信号强度的相关性研究

摘要

目的分析氟骨症患者椎板骨形态计量学参数特点、骨髓组织学改变以及影响MRI信号强度的因素。方法回顾性分析2001年12月至2012年5月获得的109例地方性氟骨症脊柱MRI资料（颈、胸、腰段MRI分别为48例、31例、30例）,男57例,女52例;年龄32~80岁,平均52岁。其中36例（男16例,女20例;年龄34~68,平均51岁）因椎管狭窄而行椎板切除减压术并获得椎板组织样本。选择年龄、性别与氟骨症相匹配的来自非地方性氟中毒流行地区的48例颈椎MRI作为对照组（匹配比例1:1）,男26例,女22例;年龄34~71岁,平均51岁。按MRIT1WI信号强度分为椎体低、等、高信号组,行椎体信号强度测量和标准化。依脊柱X线片分为骨质硬化、骨质疏松、骨质正常组,结合36例椎板骨组织形态计量分析,对氟骨症椎体的MRI信号强度与椎板骨形态计量参数的相关性及其影响信号强度的因素进行研究。结果109例患者中,77例（70.6%,77/109）X线片有骨质硬化征象,29例（26.6%,29/109）伴骨质疏松,3例（2.8%,3/109）骨质正常。MRI T1WI显示椎体呈低信号25例,等信号52例,高信号32例。氟骨症颈椎T1WI、T2WI和短时间反转恢复（STIR）序列的信噪比均低于对照组,以椎体T1WI低信号诊断骨质硬化的优势比是等和高信号的6.04倍（OR=6.04,95%CI 2.44~14.91,P＜0.001）。对36例行椎板切除减压患者的椎板骨组织进行形态计量分析,发现氟骨症者与正常参考值比较脂肪细胞容积明显减少（12.3%±9.1%vs.50.5%±8.7%）、骨小梁容积明显增加（47.7%±13.3%vs.14.7%±4.3%）、生血细胞容积减少（40.0%±7.0%vs 42.5%±8.5%）。相关性分析示骨小梁容积与脂肪细胞容积（r=-0.869,P＜0.001）、与T1WI（r=-0.851,P＜0.001）呈负相关,而T1WI与脂肪细胞容积呈正相关（r=0.927,P＜0.001）。结论氟骨症患者骨小梁容积增加和脂肪细胞容积减少是导致椎体T1WI信号减低的因素,STIR信号减低主要由骨小梁容积增加所致。