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第一章 髌下脂肪垫的MR定量成像评价膝关节骨性关节炎的研究目的:探讨髌下脂肪垫的脂肪分数（FF）、T2*驰豫时间（T2*）和水分子扩散系数（D）作为评估膝关节骨性关节炎影像生物标志物的可行性。材料和方法:纳入35名同时行膝关节3.0T MRI和X线平片的受检者（男性15名、女性20名;年龄范围51～70岁,平均年龄64岁）、共60个膝关节。根据膝关节 X 平片的 KLG（Kellgren-Lawrence Grading）评分,分成 3 组（无 OA 组[KLG 0-1]、轻度OA组[KLG2]和重度OA组[KLG3-4]）,每组20个膝关节,各组匹配性别、年龄、体重指数。膝关节疼痛用WOMAC指数问卷进行评估。于PDW-SPAIR序列评价关节软骨缺损、软骨下骨髓病变和滑膜炎病变程度;于mDIXON上测量FF、T2*值和IVIM上测量D值,f值（灌注分数）和D*值（血流相关假扩散系数）评价IPFP定量特征。SPSS 23.0软件行统计学分析。采用spearman相关性分析评估MR各定量参数与膝关节软骨缺损、骨髓病变、Hoffa滑膜炎、渗出性滑膜炎及KLG分级的相关性。采用单因素方差分析（one-way ANOVA）进行多组比较和Bonferroni法进行两两比较。P＜0.05为差异有统计学意义。采用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve,ROC曲线）进行诊断性能分析。结果:重度OA组IPFP的FF、T2*值均低于无OA组和轻度OA组,D值（水分子扩散系数）高于无OA组和轻度OA组,三组间各定量参数值差异均有显著性意义（均P＜0.05）;IPFP的FF和T2*值与KLG呈显著负相关,D值与KLG呈显著正相关,f和D*值与KLG无明显相关性。IPFP的FF值诊断膝关节骨性关节炎的敏感性为77.5%,特异性为100.0%,AUC值为0.929,T2*值诊断膝关节骨性关节炎的敏感性为75.0%,特异性为90.0%,AUC值为0.861;D值诊断膝关节骨性关节炎的敏感性为62.5%,特异性为95.0%,AUC值为0.814。结论:IPFP的FF、T2*和D值均能较好地反映膝关节骨性关节炎的严重程度,其中FF诊断KOA具有较高的敏感性和特异性。IPFP的FF值可作为预测膝关节骨性关节炎发生发展的重要影像生物标志物。第二章 股四头肌脂肪垫和股前脂肪垫形态和信号特征与膝关节骨性关节炎的相关性研究目的:探讨股四头肌脂肪垫（Quadriceps fat pad,QFP）和股前脂肪垫（Prefemorl fat pad,PFP）的形态和信号特征与膝关节放射学骨性关节炎（Radiographic osteoarthritis,ROA）结构改变的关系。材料与方法:纳入同时行X线和3.0TMRI检查的40例受检者（男性13例,女性27例,年龄范围46～74岁,平均年龄56岁）,共60个膝关节。基于KLG分级标准分为非ROA组（KLG 0级和1级）和ROA组（KLG 2级、3级、4级）,每组30个膝关节。于PDW-SPAIR序列图像上进行如下评估和测量:1)评估股四头肌脂肪垫（QFP）高信号、QFP占位效应、PFP髌股间脂肪高信号;2)评估髌骨、股骨内侧髁、股骨外侧髁和胫骨内侧平台及胫骨外侧平台5个亚分区上软骨缺损分级、软骨下骨髓病变分级、Hoffa滑膜炎分级及渗出性滑膜炎分级;3)测量股四头肌脂肪垫（QFP）的前后径、头尾径、斜径和面积;4)测量股前脂肪垫（PFP）的最大厚度。SPSS 23.0软件行统计学分析,连续变量组间比较采用独立样本t检验,分类变量组间比较采用X2检验。QFP及PFP各测量参数分别与KLG分级、Hoffa滑膜炎、渗出性滑膜炎、关节软骨缺损及软骨下骨髓病变行Spearman相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。结果:QFP的头尾径、高信号、占位效应、PFP髌股间高信号和PFP最大厚度在ROA组和非ROA组中存在统计学差异（P＜0.05）。QFP高信号、PFP髌股间高信号与KLG呈轻度正相关（r分别为0.260,0.397,P＜0.05）,PFP最大厚度与KLG呈中度负相关（r=-0.423,P＜0.05）。QFP高信号与Hoffa滑膜炎呈轻度正相关（r=0.328,P＜0.05）,QFP占位效应及FP最大厚度与Hoffa滑膜炎存在轻度和中度负相关（r分别为-0.285,-0.436,P＜0.05）。PFP最大厚度与渗出性滑膜炎呈中度负相关（r=-0.557,P＜0.05）。PFP髌股间脂肪高信号与不同亚区软骨缺损呈不同程度的正相关（r为0.286～0.406,P＜0.05）,QFP占位效应及PFP最大厚度则与不同亚区软骨缺损呈轻度至中度的负相关（r为-0.291～0.500,P＜0.05）。QFP前后径与胫骨内、外侧软骨缺损,PFP最大厚度与胫骨内侧软骨缺损呈轻度负相关（r为-0.273～0.305,P＜0.05）,PFP髌股间高信号与胫骨内外侧软骨缺损呈轻度和中度正相关（r分别为0.281,0.408,P＜0.05）。QFP前后径与胫骨内侧,胫骨外侧软骨下骨髓病变呈轻度负相关（r分别为-0.273,-0.277,P＜0.05）,PFP髌股高信号与与胫骨内侧,胫骨外侧软骨下骨髓病变呈中度和轻度正相关（r分别为0.408,0.281,P＜0.05）。PFP最大厚度与胫骨内侧软骨下骨髓病变呈轻度负相关（r=-0.305,P＜0.05）。结论:股四头肌脂肪垫和股前脂肪垫的形态和信号特征与膝关节放射学骨性关节炎（KLG分级）和MR滑膜炎改变、软骨缺损及骨髓病变均存在一定的相关性,可能是膝关节骨性关节炎发展的潜在影响因素。