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红骨髓化学成分为40%水、40%脂肪和20%蛋白质，细胞组成60%为造血细胞，40%为脂肪细胞，其中含有丰富的树枝状血管网。黄骨髓化学成分为80%脂肪、15%水和5%蛋白质，细胞组成为95%的脂肪细胞和5%的非脂肪细胞，其脂肪细胞相对稳定，缺少血管网。人出生时，红骨髓就开始有序地向黄骨髓转化。一般顺序是，从附肢骨（如指骨和趾骨）向中轴骨发展。在长骨中，最先发生在骨干，然后蔓延至干骺端。红骨髓向黄骨髓转化一般都是从髓腔中央开始，向周围进展，以长骨为例，转化顺序大约为髓腔中央-骨干-干骺端骨皮质下。 由于含有大量的脂肪成分，黄骨髓（图1、2）在FSE序列T1WI和T2WI都呈高信号，类似于皮下脂肪而明显高于肌肉。与黄骨髓相比，红骨髓水含量占的比重显著增加（约为40%），所以，T1WI上红骨髓信号明显低于黄骨髓，略高于肌肉或未变性的椎间盘信号。 图1志愿者为男38岁，膝关节T1WI FSE，可见骨髓信号与皮下脂肪信号近似，且明显高于肌肉信号；干骺端信号与骨干略有不同，这是因为干骺端富含骨小梁，其中的矿物质基质降低了骨髓信号，原因有二：1，矿物质基质中氢质子较少，信号降低；2，矿物质基质与水或脂肪界面导致磁敏感效应产生，信号丢失。图2为男59岁跟骨骨折患者，踝关节FSE序列T1WI，圆圈所示为骨折处，由于水含量增加，导致T1WI呈低信号。 然而出生2个月内的婴儿，红骨髓内造血细胞成分占主导地位，几乎没有脂肪成分，所以其T1WI信号低于肌肉或椎间盘信号。当红骨髓细胞成分下降，脂肪成分增加，T1WI上信号逐步上升，到1岁左右大致与椎间盘信号相等。1岁后，T1WI红骨髓信号强度不应低于椎间盘信号。5岁时，T1WI红骨髓信号强度高于椎间盘信号。红骨髓中造血细胞较多，血供丰富，增强后行脂肪抑制T1WI扫描，其强化程度显著高于黄骨髓。椎体内骨髓是一生中红骨髓保留较高的部位，所以信号强度低于附肢骨（后期主要为黄骨髓）。1岁前，脊柱骨髓在T1WI表现为低于椎间盘信号的弥漫性低信号，1~5岁，脊柱骨髓信号与椎间盘信号大致相似。此后，红黄骨髓转化在椎体局部和整个椎体内逐渐进行。 上图所示分别为9天、9个月、19个月、2岁、4岁和5岁的椎体图像。出生9天的新生儿，由于椎体内主要是脂肪含量极低的红骨髓，所以信号强度明显低于椎间盘信号，呈低信号状态。9个月儿童，红骨髓内脂肪含量增加，在T1WI上椎体信号增加但低于皮下脂肪信号，此时与椎间盘信号大致相等，所以此阶段T1WI椎体与椎间盘之间的对比度很差。T2WI椎体呈低信号，由于髓核含水量高而呈高信号，所以两者之间对比度很好。从新生儿到2岁，T1W椎体信号逐渐增高，提示红骨髓中脂肪含量逐步增加。如上图2岁患儿，在T1W椎体信号已经略高于椎间盘信号。4~5岁时，椎体红骨髓内脂肪含量进一步增加，此时T1WI正常椎体信号逐渐高于椎间盘信号，两者之间的对比度变好，但是仍旧低于皮下脂肪信号；T2WI上，椎体信号也逐渐增加，但可能仍旧低于椎间盘信号。注意该5岁患儿是椎管肿瘤术后复查，可见L3~S1椎体信号明显增加，高于T11~L2椎体信号。 局限性骨髓转化可以表现为锥形或带状，锥形脂肪转化呈三角形，环绕椎体静脉丛，后者可能是锥形的变异，表现为椎体中心的高信号带。这种表现通常见于5岁以上的儿童和青年人。Ricci等提出三型四分法，介绍如下。 I型 椎体均匀低信号，中间条带状高信号，见于20岁以前 如上图为16岁正常志愿者，T2WI和T1WI显示C3-C7椎体两端信号略低于中央区域，提示两端为红骨髓，中央区域为转化黄骨髓。由于该志愿者椎体红黄骨髓分布不均，所以STIR图像上表现为椎体信号略不均匀。 由于机械性压力或椎间盘变性，导致终板附近出现脂肪性骨髓，多见于颈椎和腰椎。如图箭头所示。多见于40岁以上的成年人。 II型 局灶周边型，终板及椎角高信号，见于30-40岁 大小不等的局灶性脂肪性骨髓可弥漫分布于椎体内，其大小从数毫米到0.5~1.5cm大小。这种转化在不同成年人中似乎是无序的。随着年龄增加，椎体T1信号强度逐渐增加，这可能是弥漫性骨髓转化所致。40岁前，椎体T1值缩短，反映了造血骨髓减少和脂肪骨髓增加。40岁后，骨小梁丢失和脊椎矿物质减少，导致椎体T1值降低。 IIIa型 模糊弥漫点状高信号，见于40岁以上 IIIb型 清晰弥漫片状高信号，见于40岁以上 如上图，三个不同年龄志愿者腰椎T1WI，可见椎体内散在分布的大小不等的高信号，提示局灶性脂肪性骨髓存在。 X射线照射和/或化疗对红骨髓产生毒副作用。放疗后，脊椎骨髓的信号随着时间延长而有所变化，更重要的影响因素有吸收剂量和病人年龄等。一般认为，照射剂量小于30Gy时，骨髓有可能恢复造血功能；大于50Gy的照射剂量，骨髓改变不可逆。 上图为鼻咽癌放疗后患者，男，59岁。左图为T1WI FSE，可见C2~4椎体信号明显高于C6，C7信号。提示C2~C4为脂肪性骨髓，信号高于正常红骨髓。使用IDEAL-IQ定量测量骨髓脂肪含量，提示C3脂肪含量为90.02%，而C6的脂肪含量为50%，C3和C6的R2*值分别为385.27Hz和181.77Hz。 一般情况下，大约在25岁左右，红骨髓和黄骨髓之间的转化完成，两者分布达到平衡。红骨髓主要集中在中轴骨，如颅骨、椎体、肋骨、胸骨、骨盆和附肢骨近端（股骨和肱骨近端），黄骨髓主要位于附肢骨其余部分和混合在中轴骨内。整个成年期内，仍旧存在缓慢的红骨髓向黄骨髓的转化，男性大约在35岁左右完成股骨和肱骨近端干骺端的转化，女性则可能要到55岁左右。当机体对造血组织需求变化时，可以刺激黄骨髓向红骨髓逆转。逆转过程与红骨髓向黄骨髓的转化过程相反。 男性，58岁，车祸外伤，脾破裂切除术后。该患者腰椎可见黄骨髓向红骨髓逆转换，椎体内随处可见红骨髓区域，信号强度明显低于皮下脂肪信号。 |
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