0 引言

       再生障碍性贫血（aplastic anemia, AA）是一种复杂的骨髓造血功能衰竭综合征，其主要临床表现有全血细胞的显著减少、骨髓增生能力低下和造血组织逐渐被脂肪组织取代等^{[1, 2]}。AA在欧美国家的年发病率约为每百万人1.5~2.3例，亚洲人群中的发病率可达每百万人3.0~7.5例，老年人发病率最高且预后往往较差，严重威胁着我国的居民健康^{[3, 4, 5]}。然而，目前对于AA的确诊方式仍局限于排除性诊断^[6]，找到清晰明确的诊断标准和诊断标志物仍是AA研究领域内亟需解决的重要问题。

       MRI技术作为一种非侵入性、高分辨率的影像学检测手段，能够根据所使用的不同序列提供的不同特征来识别骨髓的生理病理变化，并分析骨髓的内部结构^[7]。将MRI技术应用于AA的精确诊断，可以为深入研究AA的病理机制提供新的视角。相较于目前常用的骨髓穿刺活检，MRI规避了骨穿取样中可能存在的因病灶分布不均，取样深度不同引起的取样失败、误诊、漏诊等导致对病情评估失准的情况，可以全面、清晰地显示出患者的骨髓形态和状态。

       本综述拟梳理MRI技术在AA诊断中的应用进展，分析多种序列在骨髓脂肪含量量化、骨髓损伤监测及病理状态评估分析中的作用。通过对比AA与其他骨髓病变疾病的影像学特征差异，探讨建立多参数MRI诊断模型的可行性。预期研究结果将为临床提供基于MRI的多维度评估框架，推动构建AA诊断的无创影像学评估体系，尤其对老年患者及反复骨穿失败患者具有重要临床价值。

1 MRI在AA诊断中的应用

1.1 MRI在AA骨髓信号中的定性观察

       正常骨髓可在MRI的T1WI序列中呈现出等信号或稍高信号的特征，在T2WI序列则表现为均匀的等信号^{[8, 9]}。因AA患者的骨髓造血组织逐渐被脂肪组织所替代，导致相应信号发生改变，主要表现为T1信号显著提高^[10]。STIR即短时间反转恢复序列，通过精确控制反转时间（TI）选择性抑制短T1弛豫时间的组织信号，从而抑制脂肪的高信号。其图像信噪比较低，以呈现低信号的方式减少脂肪信号的干扰，突出显示其他组织的影像信息^{[11, 12]}。

       宋英儒等^[13]在研究中将AA患者的腰椎MRI表现分为弥漫型、灶型和不均匀型，其中，弥漫型样本均为急性AA，表现为T1WI均匀高信号、STIR序列中可呈现出明显均匀的低信号。此类信号改变表明骨髓内已存在大量脂肪，脂肪信号被抑制从而导致影像学的改变，此类骨髓造血功能已大幅丧失^[14]。

       灶型样本以急性AA为主，同时存在少量慢性AA，表现为T1WI高信号的椎体中可见有少数小的低信号灶、STIR序列上呈略高的信号。此类信号往往提示样本骨髓内大量脂肪组织中残存少量红骨髓组织^[15]。若是已接受治疗的患者STIR序列成像出现新的高信号，可提示接受治疗后造血组织再生，病情出现好转。

       不均匀型样本的T1WI低信号灶明显增多，表现为局灶状的高信号和低信号混杂分布，在STIR序列中则表现为不均匀分布的混杂信号，样本临床分型均为慢性AA。这些样本骨髓内增生活跃灶较为明显且分布不均，因此在T1WI上呈现出斑片状高信号和低信号相互混杂分布的信号分布模式，反映出骨髓内脂肪与不规则残存造血组织混合的病理特点。

       YANG等^[16]使用3.0 T超导MR装置获取了12例样本双侧髂骨水平T1WI图像（重复时间570 ms，回波时间6.5 ms）和脂肪抑制T2WI图像并根据其影像学特征和信号分布建立三种不同模式。模式Ⅰ的特征是T1WI图像上均匀且弥漫分布的高信号和脂肪抑制T2WI图像上的低信号，具有相当大的异质性，能够清晰反映样本骨髓病变特征，为髓系发育不全的迹象。模式Ⅱ可在高信号背景下观察到T1WI图像上点状低信号焦点的局部分布，而脂肪抑制T2WI图像上在低信号背景上可以看到一些点状高信号焦点。在模式Ⅲ中T1WI和脂肪抑制T2WI则呈弥散分布的高低信号混合。

       通过对纳入样本定性分析发现，成像模式与临床分类存在一定联系：模式Ⅰ所有的病例在临床分类上均为极重度AA，模式Ⅱ的扫描病例包含4例重度AA和1例非重度AA，而模式Ⅲ的病例则全部被归类为非重度AA。这一结果分布与宋英儒等的研究结论基本一致，表明MRI在一定程度上可以反映AA的临床严重程度。

       当前研究虽然已经展现出一些MRI在AA骨髓评估中的定性分型价值，但临床应用转化方面仍存在一些局限性。首先，现有多数研究的样本量有限（如YANG等仅纳入12例），且缺乏多中心验证，因此其分型标准的普适性存疑；其次，依靠MRI给AA骨髓样本分型依赖经验丰富的医生阅片评估，主观性较强，且不同场强设备（如1.5 T与3.0 T）的参数差异可能影响信号判读的一致性；此外，现有分类模式与实际临床分期的关联性研究多基于患者骨髓横断面数据，缺乏追踪验证证据。

       未来研究还需重点解决多中心大样本数据库的构建，并与定量影像技术融合应用。通过采集大量影像数据来建立起基于各定量参数的客观分型标准，验证现有MRI模式的准确性和普适性。在此基础上，还可探索人工智能（artificial intelligence, AI）驱动的影像组学模型，利用AI从大量影像特征中提取出客观量化指标，从而减少医生视觉定性评估的主观偏差，同时还可以结合长期随访研究，分析不同MRI模式与骨髓造血功能演变及治疗反应之间的关联规律。

1.2 MRI在AA骨髓信号中的定量分析

       MRI除了可以对骨髓信号的改变进行定性观察，还具有针对骨髓信号定量分析的能力，因此MRI能够精准地评估AA患者骨髓各项指标的细微变化^{[17, 18]}。通过精确地测量骨髓的T1值、信号强度比值（signal intensity ratio, SIR）以及脂肪分数（fat fraction, FF）等关键参数的数值和变化，可以更加准确和客观地评估骨髓病变的严重程度。

       宋英儒等^[13]对16例AA患者及30例年龄、性别相当的对照组志愿者的腰椎L2~L4的T1值进行测量并定量分析，以三个椎体的平均T1值代表该病例T1值，同时测量每例被检者的皮下脂肪T1值作为估计椎体脂肪化程度的参照物。该研究发现，健康志愿者的L2~L4椎体与皮下脂肪T1值存在显著的差异（P<0.01），而AA组L2~L4椎体与皮下脂肪组差异则不具有统计学意义（P>0.05），该数据结论证实了MRI技术定量分析AA患者骨髓脂肪化的可行性。除此之外，不同临床分型的AA患者之间T1值也存在差异，确诊为急性AA的患者T1值相对较低。急性AA患者的骨髓脂肪化程度更高、造血组织减少更明显，患者红骨髓几乎完全被脂肪组织替代，病理切片上很少有造血组织，这也与较低的T1值相符合。

       在OHNO等^[19]评估成人造血能力及区分AA与非AA的研究中，使用6点Dixon技术进行质子密度脂肪分数定量（proton density fat fraction quantification, PD-FFQ）成像。研究发现，样本椎骨的平均质子密度脂肪分数（proton density fat fraction, PDFF）、标准差（standard deviation, SD）和变异系数百分比（percentage of coefficient of variation, %CV）与血液检查结果均存在相关性（-0.52≤r≤-0.34，P<0.05）。此外，椎骨内的PD-FF显示的准确性高于髂后上棘（P<0.05）。这一结果提示，未来MRI在AA的诊疗应用当中，可适当提高对中轴骨髓信号的关注度。

       陆小霞等^[18]的研究发现，对照组与弥漫型组、灶型组以及混杂型组的椎体FF分别为（44.30±14.17）%、（82.52±4.98）%、（11.48±4.95）%、（67.20±11.05）%，采用Games-Howell法进行两两比较，各组间差异均具有统计学意义（P<0.05）。此外，AA患者的非造血岛骨髓氢质子磁共振波谱（hydrogen proton magnetic resonance spectroscopy, 1H-MRS）特征为脂峰高耸、水峰低平或消失，其骨髓FF较正常骨髓更高，这也提示了AA患者骨髓造血功能的衰退。引入定量指标参考，可大幅提高AA诊断的准确性，同时也为病情的动态监测提供了有力依据。

       IDEAL-IQ序列采用非对称回波三点法水脂分离，通过多回波采集与重建，能够快速、精确地测量椎体内脂肪含量，在评估AA患者骨髓脂肪化程度方面具有重要的价值^[20]。田燕等^[21]使用T1WI、T2WI及IDEAL-IQ序列对两组23例40岁以上患者与对照组研究，对样本髂骨的骨髓脂肪含量进行了精准量化，并绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线进行分析。结果显示以骨髓脂肪含量为标准诊断再障的敏感度为78.3%，特异度为87.0%，曲线下面积为0.853，最佳临界值为78.765%，约登指数为0.653，AA样本骨髓脂肪含量与对照组差异有统计学意义（P<0.001）。这种相关性的明确，为临床上借助MRI技术准确地判断AA的临床分型提供了重要的理论依据，从而能够更好地指导医生为患者制订个性化诊疗方案。

       MRI定量分析在AA诊疗中的独特价值已得到多方展现。研究发现，红骨髓与黄骨髓比例变化与年龄增长及造血系统疾病存在相关性^{[22, 23, 24]}，而骨髓特有的脂肪-水双组分组织结构使其成为MRI检测的理想对象。将MRI技术应用于AA患者的骨髓监测，不仅能通过红黄骨髓比例分析评估造血功能状态，还可无创实现早期病变识别、程度判定及疗效追踪，其高接受度的特点显著优于传统侵入性检测方式^{[25, 26]}。通过精准测量T1值、FF及PDFF等参数，MRI不仅能够区分急性与慢性AA的病理特征，还能利用多种序列（如IDEAL-IQ序列）来实现高特异性诊断。

       相较于传统定性评估，多种MRI技术的联合应用可显著提升AA诊断的准确度和特异度，其量化结果使影像标志物表达出明确的诊断意义。监测这些参数的动态变化可以无创地观察骨髓造血功能的演变，尤其在免疫抑制治疗或造血干细胞移植后，FF等指标的波动能够直观表现出骨髓微环境的重建进程，为疗效评估提供了重要依据。

       然而这些技术的临床转化还需进一步推动。一方面需建立基于多中心数据的标准化、量化诊断阈值，明确中老年人骨髓脂肪的平均水平，避免因年龄增长引起骨髓脂肪增多导致误诊，另一方面可探索影像组学与遗传标志物的关联性，通过分析脂肪分布异质性联合克隆性变异特征，实现AA发生继发病变的早期预警。与此同时，探索和优化扫描方案，将多组参数同步评估，可为个体化治疗策略的制订提供多方面信息指导和证据支撑。

1.3 MRI在骨髓病变中的应用

       基于多模态MRI技术的快速发展，当前骨髓病变研究领域已实现多种先进成像序列的临床及科研应用转化。然而，针对AA的MRI研究体系仍存在明显空白，针对AA的定性评估与定量分析研究仍然相对匮乏，应用价值尚未充分挖掘，具有广阔的临床应用前景。

       多回波梯度回波成像（multi-echo gradient echo imaging, ME-GREI）技术是一种基于梯度回波序列的MRI技术，通过在单个重复时间内采集多个不同回波时间的信号，实现对组织多种特性的综合评估，获取有关组织特性的更多信息，被广泛应用于脂肪成像等人体内定量成像^[27]。该技术可以同时获取T2^*和T2弛豫信息，对磁敏感差异敏感，优于常规T1/T2加权成像，可显示骨髓水肿、脂肪浸润等早期病理改变、监测骨髓的损伤、退变等情况，对于评估骨髓的生理和病理状态具有重要意义。

       MRS技术可以利用磁共振现象和化学位移作用，对人体内的代谢物等化学成分进行定性和定量分析，与常规MRI序列结合，就可以同时从骨髓的形态结构和生理代谢这两个层面来评估骨髓的变化情况^[28]。以单体素质子MRS为例，相较于其他FF测量方法，该技术可利用其对体素的精确定位能力，实现对特定微小区域FF的测量，具有较高的空间分辨率，已广泛用于测量肝脏、骨髓等组织FF^{[29, 30]}。然而，单体素质子MRS在针对AA骨髓微环境中FF变化与造血功能关系的系统性研究相对匮乏，难以建立起准确的量化评估模型。但不可否认，单体素质子MRS在AA骨髓研究领域潜力巨大，凭借其精准测量FF的能力，未来有望深入探究AA骨髓脂肪化与造血干细胞功能受损之间的内在联系，为揭示AA发病机制提供全新视角。

       当前多模态MRI技术在AA骨髓病变研究中仍存在着技术协同不足、标准化瓶颈和动态监测缺陷等问题。现有ME-GREI、MRS与扩散加权成像（diffusion-weighted imaging, DWI）等技术的孤立应用，导致检测样本的磁敏感信号、代谢物谱与功能参数缺乏关联，难以同步联合分析，且磁场强度依赖性（如3.0 T下T2值漂移）和体素定位误差等，均会导致跨中心数据分析的误差。未来突破这些困难，还需关注多模态融合框架的构建，建立起具有国际共识的标准化方法，最终形成统一的治疗决策指南。

2 MRI在AA鉴别诊断中的应用

       在血液系统疾病中，造血功能减退、贫血以及出血等症状并非某一特定疾病所独有，多种疾病均可能有相似表现，但在病因与治疗策略上存在显著差异，因此对这些疾病进行精准的鉴别诊断具有重要临床意义。

2.1 骨髓纤维化

       在血液系统疾病中，由于造血微环境的破坏，可能会引起纤维组织的异常增生，出现骨髓纤维化（myelofibrosis, MF）^[31]。MF的发展和AA同样会使患者的造血功能减退，但MF患者骨髓中由纤维化组织而非脂肪代替正常红骨髓，其骨髓MRI可显示骨髓脂肪含量减低，骨髓血流量和成骨细胞活性增加，这与AA患者骨髓象存在显著差异^[32]。

       TSUJIKAWA等^[33]利用¹⁸F-脱氧胸腺嘧啶核苷（¹⁸F-FLT）正电子发射断层显像（positron emission tomography, PET）/MRI对一组骨髓衰竭综合征患者进行诊断和检测，研究发现在全身DWI中可观察到原发性和继发性MF患者的骨髓呈均匀高信号强度，并且AA和MF患者之间的DWI评分差异存在统计学意义（P<0.05）。但需要注意的是，该研究中，全身DWI未能为AA样本提供特异性的骨髓信号，且未显示非重度AA和重度AA之间或治疗前后骨髓信号存在显著差异。DWI在AA中的应用价值还需进一步发掘。

2.2 骨髓增生异常综合征

       AA和骨髓增生异常综合征（myelodysplastic syndrome, MDS）都涉及骨髓造血干细胞的异常，均有外周血细胞减少等临床表现，且仅依靠临床表现和血液检查难以鉴别AA与低增生性MDS的非严重亚型^[34]。

       相关研究^[35]发现，MDS患者椎体T1WI信号一般表现为正常信号或异常低信号，其中极少数可见异常高信号，其STIR信号则多表现为正常信号或异常高信号。这一结论提示，在AA患者骨髓象出现好转但症状仍然严重时，需高度警惕患者向MDS转化，应及时结合其他相关检查，控制病情发展。XIANG等^[36]在回顾性研究中，将机器学习与MRI结合对AA与MDS进行识别，发现基于IDEAL-IQ的支持向量机（support vector machine, SVM）分类器模型具有很好的预测能力，这为AA与其他血液病鉴别诊断提供新的思路。

2.3 急性髓系白血病

       急性髓系白血病（acute myeloid leukemia, AML）作为一种常见的血液系统恶性肿瘤，易侵袭骨骼，其骨髓MRI在T1WI序列上常表现为均匀低信号，而在T2WI序列上信号变化则相对不明显^{[37, 38]}。出现这一现象的原因在于白血病细胞浸润导致骨髓细胞的构成发生的改变与AA患者骨髓脂肪化的表现截然不同。

       SHEN等^[39]回顾性分析发现，白血病患者骨髓中病理性造血细胞的大量浸润，常在颅骨骨髓出现多处病灶，呈T1低信号、T2高信号。通过仔细分析MRI的T1WI和T2WI信号特征以及病变骨髓分布情况，能够较为准确地鉴别AA和AML。

2.4 淋巴瘤

       淋巴瘤是一种起源于淋巴结和淋巴组织的免疫系统恶性肿瘤，在其发展至后期时，淋巴瘤细胞可累及骨髓，侵占正常骨髓造血细胞的生存空间，从而引起外周血细胞数量的减少，出现与AA类似的临床表现^{[40, 41]}。

       当淋巴瘤累及骨髓时，患者MRI表现为局灶性或弥漫性的骨髓信号异常，其中多呈等或低信号改变^[42]，这与AA患者的骨髓信号改变有所不同。AA样本骨髓信号的变化主要由造血组织脂肪化程度决定，而淋巴瘤的骨髓浸润信号改变则与肿瘤细胞的分布和增殖相关，MRI表现与AA骨髓信号特征和分布模式存在显著差异。

2.5 地中海贫血

       地中海贫血（thalassemia, TM）是一组遗传性溶血性贫血疾病。轻型和中间型患者仅在贫血加重的情况下需要输血，重型患者则需要长期输血治疗，输血次数过多容易在脏器内沉积过量的铁，进而导致器官功能障碍甚至是死亡^{[43, 44]}。

       TM的骨髓红系增生可呈现出明显活跃的状态，MRI信号表现为T1WI骨髓高信号弥漫性减低，T2WI表现为等信号，STIR、T2WI序列表现为高信号，这种信号表现与AA的骨髓低信号改变形成了鲜明的对比。此外，MRI在TM研究中的应用主要集中于各脏器的铁负荷，利用不同序列扫描得出心脏及肝脏T2^*，心脏T2^*<20.0 ms诊断为心肌铁过载，肝脏T2^*<6.3 ms诊断为肝脏铁过载。此种MRI扫描和诊断TM的结果也与AA存在显著差异^{[45, 46, 47]}。

       尽管MRI在AA与多种血液系统疾病的鉴别诊断中的应用展现出良好前景，但其临床转化仍面临多种困难。首先是技术标准化缺失：不同疾病的研究采用的MRI参数存在显著差异，使鉴别诊断的横向可比性下降。例如，DWI对鉴别AA缺乏特异性的问题可能源于参数选择的差异，而非该技术本身的局限，因此，亟需建立跨中心统一的扫描协议与量化指标。

       临床验证的缺乏进一步制约了实用性，现有研究报道多为小样本的回顾性分析，难以动态监测纳入样本的治疗反应。此外，基于机器学习的鉴别模型虽展现出很大潜力，但其可靠性尚且缺乏验证。更深层的问题在于对骨髓病理检测敏感度不足，现有MRI技术对骨髓微环境的早期细微变化捕捉能力有限，还需探索超高场强MRI或开发功能成像技术应用在骨髓病变中，以增强对病理细节的敏感性。

       未来可以在技术迭代与临床转化的路线中双线并行。在技术层面，应优先推动多模态影像与基因组、代谢组数据的融合，从而加快构建兼顾形态与功能的多维诊断模型；同时研发新型对比剂，尝试探索骨髓微环境与疾病进展的关联。在临床转化层面，需通过标准化协议建立多种疾病特征性参数阈值，并开发AI驱动的动态监测算法，实现从静态诊断向实时评估治疗反应的跨越，挖掘MRI在血液病精准分型中的价值。

3 MRI对AA预后预测的应用

       在AA患者接受免疫抑制治疗或骨髓移植治疗的过程中使用MRI技术介入可以清晰显示患者治疗前后造血灶的改变，从而动态地监测骨髓的微观变化情况^[48]。PARK等^[49]通过对AA患者骨髓移植或免疫抑制治疗前后的MRI对比研究发现，在经过治疗起效的骨髓中开始出现新的造血性骨髓，造血灶的扩大或新造血岛的出现可以在MRI图像上有着清晰的表现。

       持续监测患者骨髓MRI信号可以从动态变化中直观反映出治疗效果的好坏，在一些临床研究中可以发现，在接受治疗后，病情出现好转的患者群体，其骨髓象的改变可以鲜明地表现在MRI信号中^{[50, 51]}。若治疗后患者的骨髓MRI信号无明显改善，则可提示患者的治疗效果和预后可能较差。通过MRI的连续监测，可以针对AA患者骨髓信号变化进行评估，判断骨髓造血组织是否恢复，骨髓脂肪化程度有无降低，信号特征是否逐渐趋近于正常骨髓，从而及时、准确地掌握治疗效果和患者病情的变化。

       除此之外，MRI还能够提示AA患者在治疗过程中可能出现的并发症或疾病进展变化，若患者在接受治疗时出现新的或难以解释的骨髓异常信号，可能预示着疾病的恶化或转变^[52]，及时发现和确定信号变化的原因可以为临床医生争取更多调整治疗方案的时间，从而改善患者的预后。

       动态对比增强MRI（dynamic contrast-enhanced MRI, DCE-MRI）可以通过静脉注射对比剂，然后快速、连续地扫描目标区域来测量患者骨髓组织的血流灌注情况，从而对治疗效果进行评估，与传统的钆后成像相比，DCE-MRI对软组织和骨髓灌注的评估更加精确和迅速^[53]。在AA的治疗过程中，骨髓组织的血流灌注情况可以随着造血功能的恢复而改善。使用DCE-MRI技术能够清晰地监测到这些变化，从而直观地反映出治疗对于骨髓微环境的影响。治疗过程中，AA患者骨髓的时间-信号曲线、强化峰值和清除率等参数的变化可为医生判断治疗是否有效提供重要依据。

       通过追踪治疗前后骨髓造血灶的形态演变，MRI可对患者免疫抑制治疗或骨髓移植的疗效进行直观评价，其中T1WI信号减低、造血灶数量增多等特征与临床缓解呈相关性，若信号持续未见改善则可提示预后不良。此外，若治疗期间MRI监测到骨髓异常信号，还能够预警疾病进展或并发症，为及时调整治疗方案争取时间，提高患者生存概率。

       然而，该领域仍存在着关键瓶颈：其一，对疗效评估的标准尚未统一，现有各项报道对“T1WI信号减低”“造血灶增多”等关键指标的判定阈值存在差异，这使得不同研究的结果可比性受限；其二，动态监测技术普及度不足，DCE-MRI等序列的操作复杂性和对比剂依赖性使其临床推广存在困难；其三，患者预后的预测模型标准尚未建立，当前MRI参数多停留于定性描述，缺乏与造血恢复速度、复发风险等临床终点的定量关联模型。

       未来研究仍需加快建立基于多模态MRI的疗效评估体系，整合血流灌注、FF、ADC值等定量参数，构建起预后预测评分系统，开发多种无创性功能成像技术，最终实现个体化治疗反应及预后预测的影像学生物标志物转化。

4 小结与展望

       基于MRI技术的骨髓可视化研究，为AA的精准诊疗开辟了全新路径。通过完善脂肪定量评估技术，建立动态FF图谱，可以实现对造血功能恢复轨迹的亚临床预判，从而突破传统骨髓活检在时空维度上的局限性。MRI还可作为骨髓穿刺的辅助技术，提供精准定位参考，从而有效提高病灶取样成功率，降低因取样偏差导致的误诊风险。

       除此之外，MRI技术精细化应用和临床实用性发展潜力巨大。新型成像序列结合AI分析，可自动判断骨髓的生理病理状态，识别局灶性造血岛的质量和大小，辅助判断患者造血功能恢复的潜力。设备方面，研发便携式低场强MRI设备，有望在基层医院实现骨髓脂肪化的快速筛查，完成早期监测，解决传统高场强MRI成本高、普及难的问题。多中心研究可探索MRI参数与免疫抑制剂疗效、造血干细胞移植成功率之间的关联，未来或可通过骨髓MRI特征来预测患者对不同治疗方案的反应，分析、制订最优诊疗方案，实现“影像指导治疗”。