骨质疏松是一组以骨量减少,骨呈多孔状,密度降低,致使骨的强度下降,脆性增加而容易发生骨折为主要特征的全身性骨骼类疾病。骨质疏松症的直接后果是骨折,老年人发生髋部骨折的后果很严重,很有可能导致死亡。随着人类寿命的延长、社会老龄化和人口结构的改变,骨质疏松的发病率将逐年增加,已发展成为全球密切关注的健康问题。骨质疏松的病因较多,目前尚未最终阐明。近年来,临床、流行病学以及组织病理学开始对骨质疏松与人体血管类疾病间关联性的研究,发现骨密度与血管疾病之间存在很强的关联性。血氧代谢是机体能量代谢的重要组成部分,人体的各种生理活动都离不开能量的支持,血氧代谢的异常势必将导致能量供应不足,从而影响人体的各种生理活动。血氧代谢异常不仅是许多疾病所共有的一个基本病理过程,更是许多疾病引起死亡的重要原因。血氧水平依赖磁共振成像(BOLD-MRI)是一种利用组织中血氧饱和度变化来制造对比的磁共振成像技术,通过对BOLD信号的分析可以获得组织血氧代谢功能的变化情况,从而可以进一步研究血氧代谢与其他疾病之间的关联。本文借助BOLD磁共振成像技术为影像手段,通过采用半量化与量化两种不同的分析方法来研究骨骼肌血液灌注、血氧代谢与骨密度之间的关系,进一步揭示骨质疏松的生理成因。在半量化分析过程中,使用双指数函数与S型函数对特征曲线进行拟合,获取了较为稳定、准确的特征参数。在量化分析过程中,基于参考区域建模方法,建立独立于动脉血氧输入函数的适用于BOLD信号的血氧代谢动力模型,避免了无法获得准确动脉血氧输入函数的影响,并提取相关生理参数进行统计分析。本研究发现,不同肌肉组织在血液灌注与血氧代谢能力上存在显著性差异,同时不同骨密度组别间在个别肌肉的血氧代谢功能上存在显著性差异。研究结果表明,骨密度与周围组织的血液循环及血氧代谢存在关联性,血氧代谢功能的改变可能是诱发骨质疏松的原因之一。希望通过本课题的研究,能够为骨质疏松的预防和早期诊断提供帮助。