目的：测量膝关节骨关节炎退变软骨T2值(即T2弛豫时间)和代表延迟增强磁共振成像(dGEMRIC)指数的△R1值(ΔRl=(1/TlGd-1/Tlpre),并分析T2值和△R1值与软骨细胞外基质生化成分以及软骨组织学改变之间的相关性。方法：收集20例患膝骨关节炎行全膝关节置换术(TKA)后的股骨内、外侧髁和胫骨平台关节软骨,进行相对应部位磁共振矢状位T2 mapping、T1mapping和T1Gd mapping成像并得到T2值和△R1值。然后对软骨进行包括水含量、糖胺聚糖(GAGs)(蛋白多糖(PGs)的主要组成成分)含量、胶原含量等细胞外基质成分测量及退变软骨组织学、胶原走向评估,最后用单因素方差分析和多元回归统计分析中的多因素分析方法对退变软骨的细胞外基质成分、组织学和相应部位的T2值和△R1值进行相关性分析。结果：T2值和△R1值二者与软骨的退化程度(分别为ρ=0.53和0.77)和软骨糖胺聚糖含量(分别为ρ=-0.43和ρ=-0.84)都有明显的相关性。另外,在单因素方差分析和多元回归分析中T2值与水含量(r=0.69,ρ=0.28)和偏振光显微镜分级(r=0.47,ρ=0.19)都有相关性。然而,和胶原含量没有相关性(r=-0.02,P=0.110)。结论：本研究证实T2值和延迟增强磁共振成像(dGEMRIC)指数与人膝关节软骨组织学退变程度成相关性,能反映软骨细胞外基质生化成分改变并能指示软骨退变。用这些参数可以促进软骨退化的无创性诊断和评估。