化学位移成像技术已广泛用于腹部MRI检查中，其在脂肪肝及肾上腺腺瘤的诊断与鉴别诊断中发挥重要作用。人体内骨髓分为黄骨髓和红骨髓，成年后红骨髓主要分布在人体中轴骨，红骨髓组织内含有不同比例的水及脂肪质子，就化学位移成像技术而言其具有良好的天然对比性，在分子水平上反映红骨髓中水和脂肪质子的变化，为红骨髓中的病变诊断和鉴别诊断提供了新的思路。化学位移成像技术在椎体方面的研究国内还是初级阶段，本文的目的是将此技术应用在脊柱病变中，探讨其临床应用价值。

1 材料和方法 1.1 一般资料

收集2013年11月- 2015年3月具有完整资料的患者43例，在行常规MRI检查后发现椎体信号不均匀后即可行化学位移成像技术，其中男31例，女12例，年龄为35 ~ 74岁。主要症状为腰背部不适、疼痛，肢体感觉和运动障碍。包括26例恶性肿瘤(41个椎体受累) : 23例转移瘤(均有原发病史，肺癌16例，食管癌2例，乳腺癌3例，胃癌1例，肾癌1例)，2例多发骨髓瘤和1例脊索瘤; 7例急性压缩性骨折(累及9个椎体，有急性外伤病史); 4例炎性改变(结核3例，布氏杆菌感染，累及10个椎体); 6例终板炎(累及13个椎体); 43例患者中意外发现血管瘤7例。恶性肿瘤经过临床病史、手术病理及实验室证实。炎性改变经过实验室检查，治疗后随访证实。血管瘤经其他影像检查CT或X射线共同验证。

1.2 方法

磁共振扫描仪采用PHLIPS GYROSCAN NT -10，使用脊柱相控阵列线圈或R1表面软线圈。常规序列包括:矢状位T1WI、矢状位和轴位T2WI、矢状位T2脂肪抑制序列。in - phas序列参数为:采用FFE技术，TR/TE = 15.0/6.9ms，NSA = 5，Flip = 25°; out - phase序列参数为:采用FFE技术TR/TE =15.0 / 3.5ms，NSA =5，Flip =20°。

1.3 图像分析和数据的处理

在in - phase和out - phase图像上取圆形感兴趣区(regions of interesting，ROI)，范围为40~50 mm²，每个病灶测量三次，取其平均值，获得病灶相对信号强度，计算信号强度比(signal intensity ratio，SIR)。计算公式= out - phase信号强度/in - phase信号强度。用方差分析检验良恶性病变组的SIR差异，P＜0.05差异有统计学意义。

2 结果

26例恶性病变，累及椎体病灶与邻近正常椎体相比，in - phase图像上病灶呈稍低或等信号，out - phase图像上呈高信号，恶性病变的SIR为1.23 ± 0.16; 17例良性病变in - phase图像上呈低或等信号，out - phase图像上呈等-低信号，SIR0.74 ± 0.11(见图 1~图 2)。经统计学分析，良恶性病变SIR间差异有统计学意义(P＜0.05)。

3 讨论

MRI成像主要利于人体内氢质子在外磁场作用下进行自旋。人体内有不同的质子群，其中主要为自由水和脂肪，不同的分子结构造成在相同外磁场作用下产生不同的进动频率。常规SE和FSE序列中由于存在180°重聚脉冲，回波信号收集时水和脂肪质子总是在同一相位，因此在像素内同时含有水质子和脂肪质子，信号实际为两种质子叠加信号。梯度回波序列中，水和脂肪质子共振时各自以与回波时间和磁场强度有关的函数进行，以1.5TMRI系统为例，水和脂肪质子in - phase的时间是4.5、9.0、13.4 s，等，去相位的时间为2.2、6.7、11.2 s等。据此，MRI序列设计时，其他参数不变，根据磁场强度不同调整回波时间使水质子和脂肪质子处在同相位或反相位，即为化学位移成像技术，得到的图像称为in - phase和out - phase图像^[1]。in - phase图像中水和脂肪质子信号相互叠加呈等-高信号; out - phase图中水和脂肪质子含量越接近，信号减低的程度越明显，如果脂肪和水含量各半时，那么组织的信号强度就为0。

骨髓是人体内重要器官，主要由3种成分构成:网状的骨小梁、红骨髓和黄骨髓，其他包括神经组织和血管成分。红骨髓在机体内主要为造血组织，产生红细胞、白细胞及血小板，补充外周血液成分，满足机体需求。红骨髓内各种成分含量和分布与年龄、性别及机体生理功能有关，一般而言，红骨髓内含脂肪组织约40%，水约40%，蛋白质约20%。文献资料显示，红骨髓内各种成分随着年龄的增长而含量比例在不断变化中，到70岁时脂肪组织占60%，水占30%，蛋白质占10%。红骨髓主要分布于颅骨、脊柱、肋骨、骨盆及胸骨等中轴骨和四肢骨近端。脊柱大多数25岁以下为均匀红骨髓构成，25岁以上时椎体骨髓构成逐渐不均匀，椎体后缘、终板、椎基底静脉周围出现条状、片状黄骨髓，同时随着年龄的增长，红骨髓内脂肪含量也逐渐增多^[2-4]。只有了解红骨髓其分布及转换规律，不至于和骨髓浸润性病变相混淆。脊柱病变如骨髓转移瘤、多发性骨髓瘤、脊索瘤、血管瘤、骨折、炎症、退行性改变等，代替正常骨髓或引起骨髓水肿，破坏正常骨髓结构，引起临床症状。

近年来，国内外学者先后将化学位移成像技术应用于脊柱病变的研究，Disler等^[5]认为梯度回波序列同反相位M R成像对病变内脂肪成分的检出非常敏感，它将有助于鉴别肿瘤性与非肿瘤性病变，这是常规M R序列及S T IR序列所做不到的，恶性病变平均相对信号比为1.03 ± 0.13，而良性病变为0.63 ± 0.21。国内苏丹^[6]等测量脊柱良恶性病变在in - phase和out - phase图像上的信号强度，计算SIR，恶性病变为3.13 ± 1.31，良性病变为1.64 ± 0.65，其认为脊柱恶性病变与良性病变的in - phase和out - phase图像的信号强度比差异有显著统计学意义，该技术在鉴别脊柱良恶性病变方面有较高的应用价值。Erly

等^[7]对20例49处脊柱压缩性骨折患者采用化学位移扫描技术进行研究，得到良恶性同反相位信号强度比分别约为0.58、0.98，国内肖梦强等^[8]对169例患者267个椎体压缩性骨折进行分析，计算得到良恶性信号强度比分别为0.72 ± 0.14、0.84 ± 0.12，两组资料统计学处理后认为化学位移扫描技术有利于脊柱良恶性病变鉴别。本组资料显示恶性病变SIR为1.23 ± 0.16，良性病变为0.74 ± 0.11，经分析后认为两组数据间差异有统计学意义，与国内外研究结果相一致。尽管在信号强度比数值上各家研究结果有差异，这可能与不同厂家磁共振扫描仪、不同场强机型及不同研究者测量上存在误差有关。

总之，化学位移成像序列是一种快速成像、简便易行的磁共振扫描技术，在常规扫描序列的基础上，对脊柱良恶性病变的诊断和鉴别诊断有较高临床应用价值。