众所周知，异常的间质、脊索和影响信号传导的基因改变可导致人类胎儿的骨骼发育异常。其中，神经弓缺陷、椎体节段性缺陷、椎体前部缺陷和轻微融合异常是最常见的脊柱先天性异常。骨密度(BMD)是预测椎体疾病风险的重要生物标志物，BMD的变化可以影响磁敏感性。钙化是椎体中双磁敏感性的主要来源。正常胎儿近80%的骨骼生长发生在怀孕的第三个月。胎儿出生前的钙含量最初很高，但在出生后和产后阶段会迅速下降。此外，脊柱骨化随着胎龄(GA)的增加而增加。一项对33个人类胎儿的尸检研究表明，脊柱骨化在妊娠4周左右开始，随着GA的增加，腰椎的骨化呈线性增加。然而，胎儿脊柱正常骨化过程的体内特征还未见报道。

在各种可用于量化磁敏感强度的MRI技术中，R2*mapping和QSM都对人体的铁测量很有价值。R2*mapping是利用多个回波的幅值数据生成的。钙和铁会降低T2*加权成像的信号强度，但会增加R2*值(R2*=1/T2*)。然而，T2*加权成像和R2*mapping不能区分钙和铁的来源。另一方面，QSM量化了局部磁感应强度场变化的来源，可以从原始相位信息中计算出来。然而，胎儿体内的矿物质平衡和骨骼发育还没有得到很好的描述。

战略性获得梯度回波(STAGE)是一种双翻转角(FA)、多回波、梯度回波(GRE)的成像方案，可提供定性的T1加权增强(T1WE)图像和多种定量数据，可用于测量成人和胎儿大脑中的钙和铁水平。孕期母体低钙血症和甲状旁腺功能低下可导致胎儿骨骼骨化缺陷、脱钙以及子宫内或出生时的骨折。量化妊娠期胎儿脊柱中的正常钙含量将有助于早期发现这些并发症，并指导孕妇在妊娠20周时及时治疗。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究分析了从STAGE获得的胎儿脊柱图像，利用QSM对第二和第三孕期胎儿椎体中的钙沉积进行量化，为进一步指导临床的早期干预及治疗提供了参考依据。

本项研究纳入了54名怀孕第二和第三孕期的孕妇，每位参与者均接受了3T的二维多回波STrategically Acquired Gradient Echo(STAGE)磁共振成像方案，扫描范围覆盖整个胎儿脊柱。第一回波数据被用于QSM处理。用线性回归模型来评估磁感应强度和胎龄(GA)之间的相关性，并使用配对样本t检验来比较每个序列的QSM测量的一致性。

胎儿脊柱的磁敏感强度随着GA的增长而线性下降，斜率为-52.3ppm/周，皮尔逊相关系数(r)为0.83(p<0.001)。在37名受试者中，有两个翻转角的STAGE局部QSM数据，FA=8°和FA=40°的平均磁敏感强度值分别为-1111±278ppb和-1081±262ppb。根据配对样本t检验，这些平均值没有统计学差异(p = 0.156)。

本项研究显示，QSM是一种可以在体内评估胎儿椎体的骨化过程与胎龄关系的可靠影像学技术，为量化子宫内第二和第三孕期的钙质含量提供了参考值。