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【中图分类号】R594.3 【文献标识码】A 【文章编号】1550-1868（2015）02
【摘要】世居高原的居民是对高原低氧环境长期适应。由于长期慢性高原缺氧的应激反应，出现黄骨髓红髓化，使骨髓的水脂成份发生变化。本研究采用磁共振无创活体检查的优势，扫描T1WI同反相位序列，测定椎体信号强度比值；T2WI m-FFE 序列， 形成T2* Mapping 图，定量研究椎体红、黄骨髓的转变；S V-PRESS序列1 H-MRS 可对骨髓水脂及含氢化合物成份进行定量分析。本研究选取海拔3000 米以上慢性高原病患者及初来平原地区（小于6月）人们的骨髓做比较，从而从分子水平揭示人类高原低氧适应机制。
【关键词】慢性高原病、骨髓、波谱
【Abstract】The Native Plateau Tibetan is the best nation to adapt to high altitude hypoxia environment. Stress response due to long-term chronic high altitude hypoxia， appear yellow bone marrow red pulp， making the water lipid component of bone marrow changes. Using magnetic resonance noninvasive examination of the living advantages， scanning T1WI reverse phase sequence， vertebral signal intensity ratio； T2WI m-FFE sequence， the formation of T2* Mapping diagram， change the quantitative study of vertebral body red， yellow bone marrow； S V-PRESS sequences of 1 H-MRS can be used for the quantitative analysis of bone marrow fat water and hydrogen containing compound ingredients. This study selected 3000 meters above the sea level in patients with chronic plateau sickness and beginning to plain area people's bone marrow is compared， thus revealing the human hypoxia adaptation mechanism from the molecular level.
【Key Words】Chronic high altitude disease， bone marrow， spectrum
世代居住在我国青藏高原（海拔≥3000米）的人们，是长期处于高原低氧（hypoxia）环境中。高原低氧适应是机体整体适应的表现，而骨髓组织是机体整体适应的一个重要环节。
骨髓是造血的主要器官，正常松质骨由骨小梁和红、黄骨髓共同构成。骨小梁为蜂窝状结构，骨髓组织填充其中。人出生后骨髓终身在持续变化，有造血功能的红髓不断变为无造血功能但有造血潜力的黄髓，这叫骨髓转换。骨髓成份转换是一个生理过程，有一定程序规律。由婴儿至成人，红骨髓向黄骨髓发生生理性转换，随年龄增长，椎体内黄骨髓成份逐渐增加，而红骨髓内水分相应减少，脂类成份相应增多。红骨髓：水40%、脂肪40%、蛋白质等20%、有丰富的血窦系统。 黄骨髓：水15%、脂肪80%、蛋白质等5%、血窦被毛细血管、小静脉及薄层静脉代替 [1] 。高原低氧刺激使肾脏产生的红细胞生成素（Epo）增加，血中Epo增高，刺激骨髓促进红细胞成熟 [2] 。长期慢性高原缺氧严重的会发展为慢性高原病。慢性高原病（Chronic Mountain sickness， CMS）以往又称高原红细胞增多症，诊断标准为第六届国际高原医学和低氧生理学术大会颁布慢性高原病青海诊断标准 [3] ，系由于人体对高原慢性低氧代偿机能失调所致的显著动脉低氧血症及过度红细胞增多而导致以血液、呼吸、循环及神经系统为主的多器官损害。继发性红细胞增多是因为骨髓红髓化生成红细胞的功能增强，红系过度增殖，这是组织缺氧的代偿性反应[4] 。
本研究采用磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging MRI）技术，对慢性高原病患者及平原地区初来高原人群进行腰椎扫描矢状位FSE T1WI 和m-FFE T2*WI MRI 序列，第一，测定二者椎体骨髓FSE 序列T1WI 的相对信号强度值（SIR），定量反应骨髓成份的变化[5] ；第二，在m-FFE（多层多回波梯度回波序列）测定T2*WI 不同TE 图像上的组织信号强度。由于骨髓富含脂肪和水，脂肪和水含量的变化是可影响骨髓MRI信号强度。脂肪质子具有短T1弛豫时间，因此在T1WI序列上黄骨髓信号较高，类似于皮下脂肪。红骨髓含水量较黄骨髓多，在T1WI序列上的信号强度较皮下脂肪低，但一般比肌肉和椎间盘信号高。骨小梁和骨髓组织有着截然不同的磁化率，导致在两种物质分界处产生静态磁场局部空间分布不均匀和磁敏感差异，这一差异引起磁力线变形从而改变组织的弛豫特性。快速场回波（FFE）序列测得的组织T2*值更为敏感地反映这种局部磁场不均匀的变化[6] ，最后采用Image J 图像处理软件形成T2*Mapping， 反映由于红黄骨髓成份变化引起的磁化率差异，评价骨髓水脂的变化。
磁共振波谱分析 （MR spectroscopy MRS）作为一种新兴的能检测体内化学成份、组织代谢产物的无创伤检查方法，是目前唯一能非侵入性测定活体化学代谢物改变的技术，可以对体内有关能量代谢和病灶代谢状况的变化做连续动态观察，能用谱线形式来表达机体代谢的信息，较早地提供有关于疾病的诊断信息。使用单体素激发回波序列SV-PRESS（点分辨率频谱）的 1 H-MRS（氢质子波谱）采集，分析骨髓的 1H-MRS 谱线，用水峰、脂质（Lip）峰的峰高度、峰底宽度、半峰值的峰宽等参数对水脂进行测量分析，为临床評价骨髓病变提供正常参考依据[7] 。同时得到骨髓的一些含氢化学分子的浓度 [8] 。
在本研究中，发现慢性高原病患者红黄骨髓成份变化的一些差异，证明低氧反应对骨髓成份变化中的作用。为我们进一步深入揭示人类高原低氧适应的机制提供新的线索。
参考文献
[1]
易运林 . 骨髓细胞形态学检验质量管理及临床意义分析. 中国当代医药，2011，18（29）：100-101.
[2]孙克勤，李素芝. 高原红细胞增多症的骨髓病理学改变[J] . 中国病理生理杂志.1999，15（06）75-76.
[3] 国际高原医学会慢性高原病专家小组.慢性高原病青海诊断标准[J].青海医学院学报.2005，1（26）：3-5
[4] 李素芝，王宇亮，黄学文等. 红细胞增多在慢性高原损伤中所起作用的研究.西南国防医药.2009，9：959-960.
[5]吴旭，孙明.骨髓病变的磁共振应用进展.医学影杂志. 2010，20（2）： 281-283
[6] Maris TG， Damilakis J， Sideri L， et al. Assessment of the skeletal status by MR relaxometry techniques of the lumbar spine： comparison with DUXA.Eur J Radiol，2004，50（3）：245-256.
[7] 廖波，韩福刚. 磁共振氢质子波谱分析在骨骼肌肉系统中的应用.放射学实践.2011，26（8）： 896-898.
[8] Albert Oriol， Daniel Valverde， In vivo quantification of response to treatment in patients with multiple myeloma by 1 H magnetic resonance spectroscopy of bone marrow Magnetic Resonance Materials in Physics， Biology and Medicine April 2007， Volume 20， Issue 2， pp 93-101
【摘要】世居高原的居民是对高原低氧环境长期适应。由于长期慢性高原缺氧的应激反应，出现黄骨髓红髓化，使骨髓的水脂成份发生变化。本研究采用磁共振无创活体检查的优势，扫描T1WI同反相位序列，测定椎体信号强度比值；T2WI m-FFE 序列， 形成T2* Mapping 图，定量研究椎体红、黄骨髓的转变；S V-PRESS序列1 H-MRS 可对骨髓水脂及含氢化合物成份进行定量分析。本研究选取海拔3000 米以上慢性高原病患者及初来平原地区（小于6月）人们的骨髓做比较，从而从分子水平揭示人类高原低氧适应机制。
【关键词】慢性高原病、骨髓、波谱
【Abstract】The Native Plateau Tibetan is the best nation to adapt to high altitude hypoxia environment. Stress response due to long-term chronic high altitude hypoxia， appear yellow bone marrow red pulp， making the water lipid component of bone marrow changes. Using magnetic resonance noninvasive examination of the living advantages， scanning T1WI reverse phase sequence， vertebral signal intensity ratio； T2WI m-FFE sequence， the formation of T2* Mapping diagram， change the quantitative study of vertebral body red， yellow bone marrow； S V-PRESS sequences of 1 H-MRS can be used for the quantitative analysis of bone marrow fat water and hydrogen containing compound ingredients. This study selected 3000 meters above the sea level in patients with chronic plateau sickness and beginning to plain area people's bone marrow is compared， thus revealing the human hypoxia adaptation mechanism from the molecular level.
【Key Words】Chronic high altitude disease， bone marrow， spectrum
世代居住在我国青藏高原（海拔≥3000米）的人们，是长期处于高原低氧（hypoxia）环境中。高原低氧适应是机体整体适应的表现，而骨髓组织是机体整体适应的一个重要环节。
骨髓是造血的主要器官，正常松质骨由骨小梁和红、黄骨髓共同构成。骨小梁为蜂窝状结构，骨髓组织填充其中。人出生后骨髓终身在持续变化，有造血功能的红髓不断变为无造血功能但有造血潜力的黄髓，这叫骨髓转换。骨髓成份转换是一个生理过程，有一定程序规律。由婴儿至成人，红骨髓向黄骨髓发生生理性转换，随年龄增长，椎体内黄骨髓成份逐渐增加，而红骨髓内水分相应减少，脂类成份相应增多。红骨髓：水40%、脂肪40%、蛋白质等20%、有丰富的血窦系统。 黄骨髓：水15%、脂肪80%、蛋白质等5%、血窦被毛细血管、小静脉及薄层静脉代替 [1] 。高原低氧刺激使肾脏产生的红细胞生成素（Epo）增加，血中Epo增高，刺激骨髓促进红细胞成熟 [2] 。长期慢性高原缺氧严重的会发展为慢性高原病。慢性高原病（Chronic Mountain sickness， CMS）以往又称高原红细胞增多症，诊断标准为第六届国际高原医学和低氧生理学术大会颁布慢性高原病青海诊断标准 [3] ，系由于人体对高原慢性低氧代偿机能失调所致的显著动脉低氧血症及过度红细胞增多而导致以血液、呼吸、循环及神经系统为主的多器官损害。继发性红细胞增多是因为骨髓红髓化生成红细胞的功能增强，红系过度增殖，这是组织缺氧的代偿性反应[4] 。
本研究采用磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging MRI）技术，对慢性高原病患者及平原地区初来高原人群进行腰椎扫描矢状位FSE T1WI 和m-FFE T2*WI MRI 序列，第一，测定二者椎体骨髓FSE 序列T1WI 的相对信号强度值（SIR），定量反应骨髓成份的变化[5] ；第二，在m-FFE（多层多回波梯度回波序列）测定T2*WI 不同TE 图像上的组织信号强度。由于骨髓富含脂肪和水，脂肪和水含量的变化是可影响骨髓MRI信号强度。脂肪质子具有短T1弛豫时间，因此在T1WI序列上黄骨髓信号较高，类似于皮下脂肪。红骨髓含水量较黄骨髓多，在T1WI序列上的信号强度较皮下脂肪低，但一般比肌肉和椎间盘信号高。骨小梁和骨髓组织有着截然不同的磁化率，导致在两种物质分界处产生静态磁场局部空间分布不均匀和磁敏感差异，这一差异引起磁力线变形从而改变组织的弛豫特性。快速场回波（FFE）序列测得的组织T2*值更为敏感地反映这种局部磁场不均匀的变化[6] ，最后采用Image J 图像处理软件形成T2*Mapping， 反映由于红黄骨髓成份变化引起的磁化率差异，评价骨髓水脂的变化。
磁共振波谱分析 （MR spectroscopy MRS）作为一种新兴的能检测体内化学成份、组织代谢产物的无创伤检查方法，是目前唯一能非侵入性测定活体化学代谢物改变的技术，可以对体内有关能量代谢和病灶代谢状况的变化做连续动态观察，能用谱线形式来表达机体代谢的信息，较早地提供有关于疾病的诊断信息。使用单体素激发回波序列SV-PRESS（点分辨率频谱）的 1 H-MRS（氢质子波谱）采集，分析骨髓的 1H-MRS 谱线，用水峰、脂质（Lip）峰的峰高度、峰底宽度、半峰值的峰宽等参数对水脂进行测量分析，为临床評价骨髓病变提供正常参考依据[7] 。同时得到骨髓的一些含氢化学分子的浓度 [8] 。
在本研究中，发现慢性高原病患者红黄骨髓成份变化的一些差异，证明低氧反应对骨髓成份变化中的作用。为我们进一步深入揭示人类高原低氧适应的机制提供新的线索。
参考文献
[1]
易运林 . 骨髓细胞形态学检验质量管理及临床意义分析. 中国当代医药，2011，18（29）：100-101.
[2]孙克勤，李素芝. 高原红细胞增多症的骨髓病理学改变[J] . 中国病理生理杂志.1999，15（06）75-76.
[3] 国际高原医学会慢性高原病专家小组.慢性高原病青海诊断标准[J].青海医学院学报.2005，1（26）：3-5
[4] 李素芝，王宇亮，黄学文等. 红细胞增多在慢性高原损伤中所起作用的研究.西南国防医药.2009，9：959-960.
[5]吴旭，孙明.骨髓病变的磁共振应用进展.医学影杂志. 2010，20（2）： 281-283
[6] Maris TG， Damilakis J， Sideri L， et al. Assessment of the skeletal status by MR relaxometry techniques of the lumbar spine： comparison with DUXA.Eur J Radiol，2004，50（3）：245-256.
[7] 廖波，韩福刚. 磁共振氢质子波谱分析在骨骼肌肉系统中的应用.放射学实践.2011，26（8）： 896-898.
[8] Albert Oriol， Daniel Valverde， In vivo quantification of response to treatment in patients with multiple myeloma by 1 H magnetic resonance spectroscopy of bone marrow Magnetic Resonance Materials in Physics， Biology and Medicine April 2007， Volume 20， Issue 2， pp 93-101