眾所周知，異常的間質、脊索和影響信號傳導的基因改變可導致人類胎兒的骨骼發育異常。其中，神經弓缺陷、椎體節段性缺陷、椎體前部缺陷和輕微融合異常是最常見的脊柱先天性異常。骨密度(BMD)是預測椎體疾病風險的重要生物標誌物，BMD的變化可以影響磁敏感性。鈣化是椎體中雙磁敏感性的主要來源。正常胎兒近80%的骨骼生長發生在懷孕的第三個月。胎兒出生前的鈣含量最初很高，但在出生後和產後階段會迅速下降。此外，脊柱骨化隨著胎齡(GA)的增加而增加。一項對33個人類胎兒的屍檢研究表明，脊柱骨化在妊娠4周左右開始，隨著GA的增加，腰椎的骨化呈線性增加。然而，胎兒脊柱正常骨化過程的體內特征還未見報道。

在各種可用於量化磁敏感強度的MRI技術中，R2*mapping和QSM都對人體的鐵測量很有價值。R2*mapping是利用多個回波的幅值數據生成的。鈣和鐵會降低T2*加權成像的信號強度，但會增加R2*值(R2*=1/T2*)。然而，T2*加權成像和R2*mapping不能區分鈣和鐵的來源。另一方麵，QSM量化了局部磁感應強度場變化的來源，可以從原始相位信息中計算出來。然而，胎兒體內的礦物質平衡和骨骼發育還沒有得到很好的描述。

戰略性獲得梯度回波(STAGE)是一種雙翻轉角(FA)、多回波、梯度回波(GRE)的成像方案，可提供定性的T1加權增強(T1WE)圖像和多種定量數據，可用於測量成人和胎兒大腦中的鈣和鐵水平。孕期母體低鈣血症和甲狀旁腺功能低下可導致胎兒骨骼骨化缺陷、脫鈣以及子宮內或出生時的骨折。量化妊娠期胎兒脊柱中的正常鈣含量將有助於早期發現這些並發症，並指導孕婦在妊娠20周時及時治療。

近日，發表在European Radiology雜誌的一項研究分析了從STAGE獲得的胎兒脊柱圖像，利用QSM對第二和第三孕期胎兒椎體中的鈣沉積進行量化，為進一步指導臨床的早期幹預及治療提供了參考依據。

本項研究納入了54名懷孕第二和第三孕期的孕婦，每位參與者均接受了3T的二維多回波STrategically Acquired Gradient Echo(STAGE)磁共振成像方案，掃描範圍覆蓋整個胎兒脊柱。第一回波數據被用於QSM處理。用線性回歸模型來評估磁感應強度和胎齡(GA)之間的相關性，並使用配對樣本t檢驗來比較每個序列的QSM測量的一致性。

胎兒脊柱的磁敏感強度隨著GA的增長而線性下降，斜率為-52.3ppm/周，皮爾遜相關係數(r)為0.83(p<0.001)。在37名受試者中，有兩個翻轉角的STAGE局部QSM數據，FA=8°和FA=40°的平均磁敏感強度值分別為-1111±278ppb和-1081±262ppb。根據配對樣本t檢驗，這些平均值沒有統計學差異(p = 0.156)。

本項研究顯示，QSM是一種可以在體內評估胎兒椎體的骨化過程與胎齡關係的可靠影像學技術，為量化子宮內第二和第三孕期的鈣質含量提供了參考值。