齊滋華，李傳福，馬祥興，楊 輝，姜保東，張 凱，于德新

山東大學(xué) 齊魯醫(yī)院放射科，濟(jì)南250012

·論著·

3.0T磁共振動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)與彌散加權(quán)成像對(duì)肌骨腫瘤鑒別診斷的價(jià)值

齊滋華，李傳福，馬祥興，楊 輝，姜保東，張 凱，于德新

山東大學(xué) 齊魯醫(yī)院放射科，濟(jì)南250012

目的評(píng)價(jià)磁共振動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線類型、動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)及彌散加權(quán)成像對(duì)肌骨腫瘤良惡性鑒別診斷的價(jià)值。方法應(yīng)用GE Signa Excite 3.0 T MR機(jī)對(duì)63例病理證實(shí)肌骨腫瘤同時(shí)進(jìn)行彌散加權(quán)成像及動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)。應(yīng)用單次激發(fā)平面回波序列，b值分別為400 、600 、800 和1000 s/mm2，獲得平均表觀擴(kuò)散系數(shù)值，b=600 s/mm2時(shí)在動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)前后，應(yīng)用相同條件分別進(jìn)行彌散加權(quán)成像。采用三維快速采集多相位增強(qiáng)快速擾相梯度回波序列，對(duì)整個(gè)腫瘤進(jìn)行多層面動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，得到時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(TIC)及強(qiáng)化參數(shù)最大上升斜率(MSI)、正性增強(qiáng)積分、 信號(hào)增強(qiáng)比率及峰值時(shí)間(Tpeak)。結(jié)果b值分別為400、600、800和1000 s/mm2時(shí)，良惡性腫瘤的平均表觀彌散系數(shù)值無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與正常肌肉比較病灶多呈燈泡樣高信號(hào)，但良惡性腫瘤之間的彌散加權(quán)成像信號(hào)比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。b=600 s/mm2時(shí)，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)前后的表現(xiàn)彌散系數(shù)值在良惡性腫瘤間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。TIC分為4型：Ⅰ型為快升快降型；Ⅱ型快升平坦型；Ⅲ型慢升型；Ⅳ型平坦型。Ⅰ型和Ⅱ型曲線多見于惡性腫瘤(41/47)，Ⅲ型和Ⅳ型多見于良性腫瘤(14/38)，曲線類型在良惡性腫瘤間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2= 17.009，P=0.001)，以Ⅰ、Ⅱ型為惡性標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性為 87.23%，特異性為50.00%。MSI(F= 5.38，P=0.005)及Tpeak(F= 6.15，P=0.001)在良惡性腫瘤間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而正性增強(qiáng)積分及信號(hào)增強(qiáng)比率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以MSI 366.62±174.84為標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性和特異性分別為86.78%和78.67%；Tpeak≤70s為標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性和特異性分別為82.89%和85.78%。結(jié)論磁共振動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)TIC、MSI、Tpeak均有利于肌骨系統(tǒng)良惡性腫瘤的鑒別診斷，Tpeak診斷惡性腫瘤的特異性最高，TIC的敏感性最高。平均表現(xiàn)彌散系數(shù)值不能用于肌骨系統(tǒng)良惡性腫瘤的鑒別診斷。

軟組織腫瘤；骨腫瘤；磁共振成像；動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)；彌散加權(quán)成像

ActaAcadMedSin,2012,34(2):138-145

肌骨系統(tǒng)腫瘤種類繁多，其定性診斷一直是難點(diǎn)，也是近年國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。大多數(shù)肌骨系統(tǒng)腫瘤靜態(tài)增強(qiáng)掃描無助于提高磁共振成像的定性診斷能力[1]，而磁共振動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)(magnetic resonance dynamic contrast-enhannced, MR-DCE)反映腫瘤內(nèi)部的血流動(dòng)態(tài)變化和灌注狀況；磁共振彌散加權(quán)成像(magnetic resonance diffusion-weighted imaging，MR-DWI)在肌骨系統(tǒng)疾病研究的報(bào)道逐漸增多。以往是利用1.5T 磁共振機(jī)對(duì)腫瘤最大層面的單層或幾層進(jìn)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)或彌散加權(quán)成像，本研究利用3.0T MR機(jī)先進(jìn)的三維容積數(shù)據(jù)采集技術(shù)，高信噪比和高時(shí)間分辨率對(duì)整個(gè)腫瘤的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，更客觀地反映整個(gè)腫瘤的血液動(dòng)力學(xué)及水分子彌散的微觀狀態(tài)，間接判斷肌骨腫瘤的良惡性。

對(duì)象和方法

對(duì)象選擇2005年8月至2009年11月齊魯醫(yī)院門診就診懷疑肌骨腫瘤患者63例，主要癥狀為局部疼痛、無痛性腫塊以及肢體活動(dòng)受限等；男性48例、女性15例，年齡12～75歲，平均(40.6±2.4)歲。平均病程(11.5±1.2)個(gè)月(3個(gè)月～10年)。上肢腫瘤12例、下肢腫瘤38例、骨盆腫瘤13例；骨腫瘤44例、軟組織腫瘤19例；良性腫瘤16例、惡性腫瘤47例。良性腫瘤包括侵襲性纖維瘤病3例，肌間血管瘤、骨纖維結(jié)構(gòu)不良及脂肪瘤各2例，動(dòng)脈瘤樣骨囊腫、彌漫性腱鞘巨細(xì)胞瘤、神經(jīng)纖維瘤、神經(jīng)鞘瘤、軟骨母細(xì)胞瘤、血管平滑肌瘤、肌纖維瘤各1例；惡性腫瘤包括骨轉(zhuǎn)移瘤12例，骨肉瘤10例，Ewing肉瘤、脊索瘤及淋巴瘤各4例，惡性骨巨細(xì)胞瘤3例，軟骨肉瘤、高分化纖維肉瘤、高分化脂肪肉瘤各2例，骨惡性纖維組織細(xì)胞瘤、平滑肌肉瘤、惡性神經(jīng)鞘瘤及腺泡狀軟組織肉瘤各1例。

MR圖像信噪比滿足觀察需要，無運(yùn)動(dòng)偽影及設(shè)備偽影，所有病例均在行MR-DCE和DWI檢查前未接受放療、化療等任何形式的治療。在MR檢查后兩周內(nèi)經(jīng)手術(shù)切除、病理診斷明確。

掃描方法采用美國GE Signa Excite 3.0T MR機(jī)。

常規(guī)MR平掃：選用8通道相控陣表面線圈進(jìn)行冠狀快速自旋回波脂肪飽和T2加權(quán)像(fat saturated T2 weighted imaging, FS T2WI)、軸位T2WI、軸位T1WI、軸位FS T2WI，T2WI和FS T2WI采用快速恢復(fù)快速自旋回波[重復(fù)時(shí)間(time of repeated，TR)/回波時(shí)間(time of echo，TE)=4020 ms/76 ms]，T1WI采用快速自旋回波(TR/TE=660 ms/8.3 ms)，脂肪抑制采用FAT Classic(TR/TE=4000 ms/76ms)技術(shù)。冠狀FS T2WI易于顯示腫瘤整體，脂肪抑制使腫瘤更清晰，故先用冠狀FS T2WI定位，再確定軸位掃描范圍。

DWI掃描：常規(guī)MR平掃后行ASSET勻場，采用單次激發(fā)平面回波序列，選用4個(gè)不同的彌散敏感系數(shù)，b值分別為400、600、800和1000 s/mm2，彌散方向選擇所有方向，用橫斷面掃描，掃描層面與常規(guī)掃描層面相一致。掃描參數(shù)為：TR 1600 ms，不同b值對(duì)應(yīng)TE的大小分別為65.0、72.2、77.9和82.8 ms，層厚5～8 mm，層間距1～2 mm，視野25 cm×25 cm～40 cm×40 cm，矩陣128×128，病變的部位固定防止運(yùn)動(dòng)偽影。掃描時(shí)間32～48 s。b=600 s/mm2時(shí)在MR-DCE后，應(yīng)用相同條件進(jìn)行第2次DWI，復(fù)制定位線以確保與第1次DWI掃描層面相同。

MR-DCE掃描：DWI掃描后應(yīng)用三維快速采集多相位增強(qiáng)快速擾相梯度回波序列，8通道TORSOPA相控陣線圈，先行ASSET勻場，TR 4.3 ms，TE 2.0 ms，翻轉(zhuǎn)角20°，矩陣320×192，視野25 cm×25 cm～40 cm×40 cm，疊加次數(shù)1，帶寬62.5 KHz，掃描范圍為整個(gè)病灶，層厚和層間距根據(jù)病灶大小而定，層厚5～10 mm，間距1～3 mm，時(shí)間分辨率為17 s，1個(gè)時(shí)相掃描層數(shù)為20層，盡量包括整個(gè)病灶。采用高壓注射器注入釓噴替酸葡胺對(duì)比劑總量為0.1 mmol/kg體重(0.2 ml/kg)，并跟隨15 ml生理鹽水沖洗管道。注射速率3 ml/s。注藥前先采集1個(gè)時(shí)相圖像。注藥同時(shí)采集至少15個(gè)時(shí)相，動(dòng)態(tài)掃描時(shí)間255～320 s。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描后進(jìn)行常規(guī)MR增強(qiáng)掃描。

圖像后處理在常規(guī)MR圖像上觀察病變的位置、大小、邊緣、形態(tài)、信號(hào)特點(diǎn)。

DWI的后處理方法：將原始數(shù)據(jù)輸入GE ADW4.2工作站，應(yīng)用Function 2彌散成像自動(dòng)分析軟件建立DWI及表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)圖，避開囊變壞死、鈣化或硬化區(qū)，不同b值各選取3～6個(gè)腫瘤實(shí)性部分感興趣區(qū)后自動(dòng)得出ADC值，再計(jì)算平均值。測鄰近正常肌肉作為參照。

MR-DCE的后處理方法：將原始數(shù)據(jù)輸入工作站，應(yīng)用動(dòng)態(tài)增強(qiáng)自動(dòng)分析軟件，感興趣區(qū)置于病灶最高強(qiáng)化區(qū)，大小50～80 mm2，此外，在鄰近正常肌肉及動(dòng)脈位置上取感興趣區(qū)作對(duì)照研究。利用工作站配置的SER分析軟件直接得到病變部位、鄰近肌肉以及動(dòng)脈的時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線(time-signal intensity curve, TIC)，得到TIC后將閾值調(diào)節(jié)塊分別置于不同曲線增強(qiáng)前、峰值及對(duì)比劑首過后開始明顯下降處，分別計(jì)算后記錄最大上升斜率(maximum slope of increase, MSI)、正性增強(qiáng)積分(positive enhancement integral, PEI)、信號(hào)增強(qiáng)比率(signal enhancement ratio, SER)及峰值時(shí)間(time to peak, Tpeak)，同時(shí)獲得相應(yīng)參數(shù)的功能圖。計(jì)算最高強(qiáng)化區(qū)位于最大截面的比例。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所有數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 17.0軟件包進(jìn)行處理。對(duì)定量資料進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，對(duì)符合的采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或單因素方差分析(ANOVA)，對(duì)良惡性腫瘤TIC類型及DWI信號(hào)進(jìn)行χ2檢驗(yàn)。對(duì)MSI、PEI、SER、Tpeak、ADC值不同參數(shù)的良、惡性組間差異采用ANOVA方差分析，對(duì)b=600 s/mm2動(dòng)態(tài)增強(qiáng)前、后的ADC值進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)。各組統(tǒng)計(jì)結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，Plt;0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

彌散加權(quán)成像

DWI信號(hào)及ADC圖表現(xiàn)：從4個(gè)不同b值采集到的DWI圖像中根據(jù)病灶顯示的情況選取最好且ADC值穩(wěn)定的一個(gè)序列，以鄰近正常肌肉作為參照指標(biāo)，對(duì)病灶的信號(hào)特征進(jìn)行分析，即與正常肌肉信號(hào)一致者為等信號(hào)，低于正常肌肉者為低信號(hào)，高于正常肌肉者為高信號(hào)。對(duì)63例腫瘤的DWI信號(hào)特征分別按良惡性兩組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，63例良惡性腫瘤于DWI上均無低信號(hào)出現(xiàn)。16例良性腫瘤中，87.50%呈高信號(hào)，12.50%呈等信號(hào)；47例惡性腫瘤中，82.98%呈高信號(hào)，17.02%呈等信號(hào)，良惡性腫瘤之間的DWI信號(hào)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05)。與正常肌肉比較，大多數(shù)腫瘤呈燈泡樣高信號(hào)，且隨b值增加信號(hào)強(qiáng)度依次降低，但仍明顯高于周圍正常肌肉。在ADC圖上依偽彩的不同色彩清晰地顯示病變(圖1)。

圖A圓圈1為肌肉的感興趣區(qū)，2、3為病變的感興趣區(qū); 圖B圓圈1為肌肉的表觀彌散系數(shù)圖，2、3為病變的表觀彌散系數(shù)圖The circle “1” in picture A represents the region of interest of muscle and the circles “2” and “3” represent the region of interest of lesion. The circle “1” of picture B represents apparent diffusion coefficient map of muscle and circles “2” and “3” represent apparent diffusion coefficient map of lesion圖1 淋巴瘤患者在彌散加權(quán)像(A)上呈高信號(hào)，表觀彌散系數(shù)圖(B)示表觀彌散系數(shù)值明顯降低Fig 1 A patient with lymphoma shows high signal in the diffusion-weighted imaging (A), while the value of apparent diffusion coefficient (B) is lower

良惡性腫瘤的ADC值比較及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)前后的ADC值比較：當(dāng)b值分別為400、600、800和1000 s/mm2時(shí)，良惡性腫瘤的ADC值比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。b=600 s/mm2時(shí)，動(dòng)態(tài)增強(qiáng)前后的ADC值在良惡性腫瘤間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)成像

良惡性腫瘤最高強(qiáng)化區(qū)位于最大截面的比例及良惡性腫瘤的比較：16例良性腫瘤最高強(qiáng)化區(qū)位于病灶最大截面的有9例(56.25%)，47例惡性腫瘤中有32例(68.09%)，兩者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.083，P= 0.773)。

良惡性腫瘤TIC的類型：病灶曲線的類型分為4型：Ⅰ型快升快降型，早期可見陡直的上升段，與動(dòng)脈增強(qiáng)曲線第一相平行，達(dá)高峰后迅速下降；Ⅱ型快升平坦型，早期可見陡直的上升段，與動(dòng)脈增強(qiáng)曲線第一相平行，然后曲線保持穩(wěn)定或緩慢上升；Ⅲ型慢升型，早期無陡直的上升段，曲線形態(tài)的各個(gè)時(shí)相均不與動(dòng)脈增強(qiáng)曲線平行，而呈緩慢上升，強(qiáng)化無高峰；Ⅳ型平坦型，曲線形態(tài)平坦或僅稍微緩慢上升。Ⅰ型和Ⅱ型曲線早期上升段與動(dòng)脈曲線相似，而Ⅳ型曲線與正常肌肉曲線相似。Ⅰ型曲線只見于惡性腫瘤(圖2)，Ⅳ型曲線只見于良性腫瘤(圖3)，Ⅱ型及Ⅲ型良惡性腫瘤之間有明顯重疊(圖4、5)，Ⅰ型曲線共23例，其中包括轉(zhuǎn)移瘤9例，骨肉瘤6例，Ⅳ型曲線2例均為脂肪瘤，Ⅱ型曲線共24例，其中惡性腫瘤18例、良性6例；Ⅲ型曲線共14例，良性腫瘤8例、惡性6例，其中Ⅰ型及Ⅱ型曲線見于大多數(shù)惡性腫瘤(41/47)，少數(shù)惡性腫瘤見于Ⅲ型(6/14)；Ⅳ型曲線僅見于良性腫瘤，2個(gè)病灶均為脂肪瘤，部分良性腫瘤亦見于Ⅱ型(6/24)和Ⅲ型(8/14)，良惡性腫瘤Ⅱ型、Ⅲ型曲線類型之間存在明顯重疊。良惡性腫瘤曲線類型差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2= 17.009，P=0.001)。以TICⅠ型、Ⅱ型為惡性標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性為 87.23%、特異性為50.00%。

良惡性腫瘤各動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)比較：惡性腫瘤的MSI顯著高于良性腫瘤(P=0.005)，Tpeak顯著低于良性腫瘤(P=0.001)(表1)。比較ROC曲線下面積，以MSI 366.62±174.84為標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性和特異性分別為86.78%和78.67%；Tpeak≤70 s為標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性和特異性分別為82.89%和85.78%。

討 論

多層面動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR成像的優(yōu)勢(shì)本研究動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描采用3D-FAME技術(shù)，大大縮短了掃描時(shí)間，從而保證在一定時(shí)間分辨率的前提下對(duì)整個(gè)病灶同時(shí)進(jìn)行多層掃描。因肌骨系統(tǒng)的腫瘤較大且各部位分化程度不同，其血流灌注亦不同，要全面反映腫瘤的灌注情況，就要求掃描范圍盡量包括腫瘤整體。本研究表明，腫瘤的供血情況變化多樣，大多數(shù)為偏心性分布，而且經(jīng)腫瘤最大截面層面并不能完全反映腫瘤整體灌注狀態(tài)，最高灌注區(qū)位于病灶最大截面的比例56.25%～68.09%。進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，χ2=0.083，P=0.773，良惡性腫瘤之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此，以病灶最大截面層面研究腫瘤的灌注情況易產(chǎn)生偏差。另外，按照邊緣-中心強(qiáng)化比率法劃定的興趣區(qū)主觀性大，可能包含最高灌注區(qū)組織，也可能不包括，容易造成分析誤差，邊緣和中心部位采樣興趣區(qū)的選擇是隨意的，因而邊緣-中心強(qiáng)化比率在臨床上未得到廣泛應(yīng)用[2]。本研究采用多層面多時(shí)相動(dòng)態(tài)增強(qiáng)成像方法可以準(zhǔn)確選出代表腫瘤生物學(xué)行為的最高灌注區(qū)，以此最高灌注區(qū)得到的時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線及動(dòng)態(tài)參數(shù)MSI、PEI、Tpeak等準(zhǔn)確可靠，操作簡單易行，而且重復(fù)性好，對(duì)臨床選擇穿刺點(diǎn)和病理科合理取材都有參考價(jià)值。

TIC: 時(shí)間-信號(hào)強(qiáng)度曲線；圖A圓圈1為動(dòng)脈的感興趣區(qū)、2為病變的感興趣區(qū)、3為肌肉的感興趣區(qū)TIC: time-signal intensity curve; circles “1”, “2”, and “3” in picture A represent the regions of interest of artery, lesion, and muscle, respectively圖2 骨轉(zhuǎn)移瘤患者定位圖(A)和相應(yīng)的TIC曲線(B)，其類型為Ⅰ型Fig 2 Location of region of interest (A) and TIC curve (B) in a patient with bone metastasis (typeⅠ)

圖A圓圈1為動(dòng)脈的感興趣區(qū)、2為病變的感興趣區(qū)、3為肌肉的感興趣區(qū)Circles “1”, “2”, and “3” in picture A represent the region of interest of artery, lesion, and muscle, respectively圖3 軟組織脂肪瘤患者定位圖(A)和相應(yīng)的TIC曲線(B)，其類型為Ⅳ型Fig 3 Location of region of interest (A) and TIC curve (B) in a patient with lipoma of soft tissue (type Ⅳ)

圖A圓圈1為動(dòng)脈的感興趣區(qū)、2為病變的感興趣區(qū)、3為肌肉的感興趣區(qū)Circles “1”, “2”, and “3” in picture A represent region of interest of artery, lesion, and muscle, respectively圖4 骨纖維異常增殖癥患者定位圖(A)和相應(yīng)的TIC曲線(B)，其類型為Ⅱ型Fig 4 Location of region of interest (A) and TIC curve (B) in a patient with bone fibrous displasia (typeⅡ)

圖A圓圈1為動(dòng)脈的感興趣區(qū)、2為病變的感興趣區(qū)、3為肌肉的感興趣區(qū)Circles “1”, “2”, and “3” in picture A represent region of interest of artery, lesion and muscle, respectively圖5 脊索瘤患者定位圖(A)和相應(yīng)的TIC曲線(B)，其類型為Ⅲ型Fig 5 Location of region of interest (A) and TIC curve in a patient with chordoma (type Ⅲ) (B)

表 1 良惡性腫瘤動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)

TIC曲線及各動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)在肌骨腫瘤定性診斷中的價(jià)值雖然常規(guī)磁共振有助于骨骼及軟組織腫瘤的診斷，但在許多情況下仍需要對(duì)比劑增強(qiáng)檢查。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MR技術(shù)不僅能顯示腫瘤的形態(tài)學(xué)及強(qiáng)化特點(diǎn)，還可以利用后處理軟件獲得動(dòng)態(tài)強(qiáng)化曲線及動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)，可以通過對(duì)圖像以及對(duì)比劑的藥物代謝動(dòng)力學(xué)對(duì)血管的結(jié)構(gòu)和功能作出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)[3]。

本研究利用GE公司開發(fā)的三維快速采集多相位增強(qiáng)快速擾相梯度回波序列，掃描時(shí)間大大縮短，通過調(diào)整掃描層厚、間距使每次掃描時(shí)間為18～20 s，這樣每分鐘可獲得3次掃描圖像，對(duì)比劑采用團(tuán)注的方式以獲得更好的時(shí)間分辨率。對(duì)骨骼軟組織腫瘤動(dòng)態(tài)增強(qiáng)TIC曲線類型的劃分目前無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，基本是將上升段和下降段曲線變化的緩急進(jìn)行組合。對(duì)比劑首過期間，主要存在于血管內(nèi)，而血管外極少，血管內(nèi)外濃度梯度最大，信號(hào)變化受彌散因素影響小，故可反映腫瘤組織的血流動(dòng)態(tài)變化和血液灌注情況。因此，血管化程度高、血流灌注豐富的腫瘤，其動(dòng)態(tài)增強(qiáng)曲線早期快速上升，在比較短的時(shí)間達(dá)高峰，與動(dòng)脈曲線上升段相似(Ⅰ型或Ⅱ型)；反之，血管化程度低、血流灌注少的腫瘤組織，其曲線呈緩慢上升(Ⅲ型)，或者類似于一條平坦直線而見不到明顯峰值(Ⅳ型)[4]。本組病例的研究結(jié)果表明，良惡性腫瘤TIC曲線分布不同，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Plt;0.05)。其中Ⅰ型及Ⅱ型曲線見于大多數(shù)惡性腫瘤(41/47)，少數(shù)惡性腫瘤也見于Ⅲ型(6/14)；Ⅳ型曲線只見于良性腫瘤，2個(gè)病灶均為脂肪瘤，部分良性腫瘤亦見于Ⅱ型(6/24)和Ⅲ型(8/14)，因此良惡性腫瘤的TIC曲線有重疊，使診斷惡性腫瘤的特異性不高，本文為50.00%。分析原因，3例侵襲性纖維瘤病的曲線類型為Ⅱ型，屬于高分化的纖維母細(xì)胞腫瘤，介于良性纖維母細(xì)胞瘤與纖維肉瘤之間，血供豐富，可復(fù)發(fā)但不轉(zhuǎn)移；4例脊索瘤為低度惡性腫瘤，血供不甚豐富，曲線為Ⅲ型等。正是由于惡性腫瘤的分化程度不同以及富血供的良性腫瘤(血管瘤、骨樣骨瘤及神經(jīng)纖維瘤等)的復(fù)雜化，使動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)曲線存在明顯的重疊。

MR-DCE的半定量參數(shù)種類繁多，本研究參考文獻(xiàn)[5]并利用GE AW4.2工作站FUNCTOOL軟件選用的量化參數(shù)。MSI是反映強(qiáng)化早期信息的參數(shù)，代表時(shí)間-信號(hào)曲線上升段每兩個(gè)掃描時(shí)相間的最大信號(hào)強(qiáng)度增幅， MSI反映的是微循環(huán)血流量[6]，與以往研究中的斜率意義相似[7]。Tpeak是反映峰值信息的參數(shù)，Tpeak縮短是血流量增加、血流速度快的反映。本研究顯示惡性腫瘤的Tpeak顯著低于良性腫瘤。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)早期造影劑主要存在于血管內(nèi)，惡性腫瘤血供豐富，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)峰值，表現(xiàn)為TIC信號(hào)快速上升，MSI值較大，Tpeak較短；大多數(shù)良性腫瘤的血供不豐富，其TIC信號(hào)上升幅度較小，達(dá)峰值時(shí)間長，表現(xiàn)為MSI值較小，Tpeak較長。本研究大部分惡性病變呈早期快速顯著強(qiáng)化，良性腫瘤則延遲緩慢強(qiáng)化或不強(qiáng)化。這種少數(shù)良惡性腫瘤動(dòng)態(tài)增強(qiáng)曲線的重疊也表現(xiàn)在MSI、Tpeak等動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)方面，同樣降低了動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)診斷的特異性，以MSI 366.62±174.84為標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性和特異性分別為86.78%和78.67%；Tpeak≤70s為標(biāo)準(zhǔn)，診斷惡性腫瘤的敏感性和特異性分別為82.89%和85.78%。SER和PEI是反映整個(gè)TIC上升段信息的參數(shù)，SER是病變?cè)鰪?qiáng)前后信號(hào)強(qiáng)度之差的絕對(duì)值同增強(qiáng)前信號(hào)強(qiáng)度之比， PEI通過計(jì)算時(shí)間-信號(hào)曲線下面積獲得，可在一定程度上反映組織毛細(xì)血管網(wǎng)內(nèi)的血容量。本研究顯示SER和PEI在良惡性腫瘤間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，分析原因可能為：(1)由于在不同病例間存在血流分配的個(gè)體差異；(2)本文腫瘤類型多，且每種腫瘤的例數(shù)少；(3)骨骼和肌肉腫瘤混合研究，且骨骼腫瘤較肌肉腫瘤多，而大多數(shù)文獻(xiàn)是對(duì)軟組織腫瘤的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)MRI或MRI灌注成像的研究。鑒于以上原因，今后研究的方向應(yīng)該是加大樣本例數(shù)，對(duì)骨骼和軟組織腫瘤進(jìn)行分類，對(duì)不同病理類型腫瘤的個(gè)性化研究，使TIC曲線及各動(dòng)態(tài)強(qiáng)化參數(shù)更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)肌骨系統(tǒng)腫瘤。

3.0TMR單次激發(fā)平面回波序列的優(yōu)勢(shì)及DWI在肌骨腫瘤診斷中的作用常規(guī)SE序列的DWI成像時(shí)間長，受檢者輕微的運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生較明顯的運(yùn)動(dòng)偽影，而使DWI圖像模糊，不能用于常規(guī)臨床檢查。本研究應(yīng)用3.0T MR機(jī)，采用EPI序列單次激勵(lì)的DWI成像，與1.5T 磁共振相比，3.0T磁共振有以下優(yōu)勢(shì)：(1)提高信噪比：3.0T磁共振的場強(qiáng)增加了1倍，信噪比提高了2倍；(2)提高圖像的分辨率；(3)縮短掃描時(shí)間：RF接收器以16通道并行接收，提高了并行采集的能力，掃描時(shí)間明顯縮短。本研究采用并行空間敏感性編碼技術(shù)是一種利用多通道相控陣線圈并行采集的快速磁共振成像技術(shù)，可降低磁化率等偽影，明顯縮短掃描時(shí)間，從而進(jìn)一步提高時(shí)間和空間分辨率。EPI因成像速度快，可在數(shù)十毫秒內(nèi)完成單幅圖像的信號(hào)采集，基本上可凍結(jié)生理活動(dòng)等偽影，減輕甚至消除它們對(duì)擴(kuò)散加權(quán)圖像信號(hào)的影響，使測得的組織內(nèi)水分子的ADC值更接近于D值，從而更真實(shí)地反映水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。

Sugahara等[8]對(duì)腦腫瘤、Ducatman等[9]對(duì)乳腺腫瘤、王霄英等[10]對(duì)前列腺癌、Herneth等[11]及Oztekin 等[12]對(duì)椎體良、惡性壓縮骨折均進(jìn)行了DWI研究。本研究表明，幾乎所有的病灶在DWI上呈現(xiàn)高信號(hào)，因此DWI圖像是顯示病變的敏感方法，但肌骨良惡性腫瘤的DWI信號(hào)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究顯示b值分別為400、600、800和1000 s/mm2時(shí)，肌骨良惡性腫瘤之間的ADC值差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但隨著b值的上升，ADC值相應(yīng)下降，這符合彌散理論。在肌骨系統(tǒng)腫瘤中多數(shù)針對(duì)軟組織腫瘤，且研究結(jié)果存在差異。Nagata等[13]對(duì)48例軟組織腫瘤的研究顯示，含有黏液樣、囊性以及軟骨性成分的腫瘤ADC值明顯高于其他類的腫瘤，但在良惡性腫瘤中ADC值間的差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Van Rijswijk等[14]通過對(duì)23例軟組織腫瘤DWI的研究認(rèn)為，雖然惡性軟組織腫瘤的實(shí)際擴(kuò)散系數(shù)明顯低于良性軟組織腫瘤，但二者ADC值之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。認(rèn)為b值大于500 s/mm2就基本消除血流灌注對(duì)DWI及ADC測量值的影響，本文選b值為600 s/mm2比較動(dòng)態(tài)增強(qiáng)前后良惡性腫瘤ADC值，結(jié)果顯示良惡性腫瘤間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與Chen等[15]的研究結(jié)果一致。分析原因可能有3方面：(1)Gd-DTPA為小分子，對(duì)細(xì)胞外間隙無明顯影響，并不與生物大分子結(jié)合；(2)血流灌注的影響在b值較大時(shí)不明顯；(3)血管容積在正常肌肉和腫瘤組織中所占比例小。

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Valueof3TMagneticResonanceDynamicContrast-enhancedandDiffusion-weightedImaginginDifferentialDiagnosisofMusculoskeletalTumors

QI Zi-hua, LI Chuan-fu, MA Xiang-xing, YANG Hui, JIANG Bao-dong, ZHANG Kai, YU De-xin

Department of Radiology, Qilu Hospital, Shandong University, Jinan 250012,China

QI Zi-hua Tel: 0531-82166036, E-mail: qzh006@163.com

ObjectiveTo evaluate the value of magnetic resonance dynamic contrast-enhanced (MR-DCE) and magnetic resonance diffusion-weighted imaging (MR-DWI) in the differentiation of benign and malignant musculoskeletal tumors.MethodsSixty-three patients with pathologically confirmed musculoskeletal tumors were examined with MR-DCE and MR-DWI. Using single shot spin echo planar imaging sequence and different b values of 400, 600, 800 and 1000 s/mm2, we obtained the apparent diffusion coefficient (ADC) of the lesions. ADC values were measured before and after MR-DCE, with a b value of 600 s/mm2. The 3D fast acquired multiple phase enhanced fast spoiled gradient recalled echo sequence was obtained for multi-slice of the entire lesion. The time-signal intensity curve (TIC), dynamic contrast-enhanced parameters, maximum slope of increase (MSI), positive enhancement integral, signal enhancement ratio, and time to peak (Tpeak) were also recorded.ResultsADC showed no significant difference between benign and malignant tumors when the b value was 400, 600, 800, or 1000 s/mm2, and it was not significantly different between benign and malignant tumors in both pre-MR-DCE and post-MR-DCE with b value of 600 s/mm2. TIC were classified into four types: typeⅠshowed rapid progression and gradual drainage; typeⅡshowed rapid progression but had no or slight progression; type Ⅲshowed gradual progression; and type Ⅳ had no or slight progression. Most lesions of typeⅠor typeⅡ were malignant, whereas most lesions of type Ⅲ or type Ⅳ were benign. When using typeⅠand type Ⅱ as the standards of malignancy, the diagnostic sensitivity and specificity was 87.23% and 50.00%, respectively. The types of TIC showed significant difference between benign and malignant musculoskeletal tumors(χ2=17.009，P=0.001). When using MSI 366.62±174.84 as the standard of malignancy, the diagnostic sensitivity and specificity was 86.78% and 78.67%, respectively. When using Tpeak≤70s as the standard of malignancy, the diagnostic sensitivity and specificity was 82.89%and 85.78%, respectively. Positive enhancement integral and signal enhancement ratio showed no significant difference between benign and malignant musculoskeletal tumors.ConclusionsTIC, MSI and Tpeakof MR-DCE are valuable in differentiating benign from malignant musculoskeletal tumors. Tpeakhas the highest diagnostic specificity, and TIC has the highest diagnostic sensitivity. The mean ADC value are no significant difference between benign and malignant tumors.

soft-tissue tumor; bone tumor; magnetic resonance imaging; dynamic contrast-enhanced; diffusion-weighted imaging

齊滋華 電話：0531-82166036，電子郵件: qzh006@163.com

R814.4；R814.49

A

1000-503X(2012)02-0138-08

10.3881/j.issn.1000-503X.2012.02.008

2011-07-11)