胡華，連杰，宋震宇，黃冰鋒，張燕燕，江瀾，劉勇

（1.西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)院 放射影像科，四川 瀘州 646000；2.四川省瀘州市中醫(yī)醫(yī)院 骨傷一科，四川 瀘州 646000）

四肢骨及肌肉病變種類繁多、發(fā)病率較低，因此臨床確診率也低[1]。MRI在對(duì)缺乏明確信號(hào)特征的疾病進(jìn)行診斷時(shí)無法在同一序列中有效呈現(xiàn)病變的信號(hào)特征及解剖結(jié)構(gòu)[2-3]。磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）是功能性MRI的一種，在傳統(tǒng)MRI基礎(chǔ)上，取6～55個(gè)線性方向作為擴(kuò)散敏感梯度，有利于更有效評(píng)估組織內(nèi)細(xì)微結(jié)構(gòu)[4]。因此筆者分析磁共振DTI技術(shù)在評(píng)價(jià)良惡性病變及病變范圍評(píng)價(jià)中的應(yīng)用價(jià)值。

1　資料與方法

1.1　一般資料

選取2014年1月-2016年1月于西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)院收治的56例四肢肌骨病變患者作為研究對(duì)象，根據(jù)患者良性病變和惡性病變分為良性病變組和惡性病變組，兩組患者均為28例。其中，良性病變患者中男性15例，女性13例；年齡38～63歲，平均（47.49±7.29）歲；2例肌間膿腫、2例動(dòng)脈瘤樣骨囊腫、2例肌肉內(nèi)黏液瘤、4例神經(jīng)鞘瘤、4例脂肪瘤、4例神經(jīng)纖維瘤及10例肌間血管瘤。惡性病變患者中男性16例，女性12例；年齡40～68歲，平均（49.58±8.01）歲；2例骨巨細(xì)胞瘤術(shù)后復(fù)發(fā)、2例骨轉(zhuǎn)移瘤、4例骨肉瘤、4例神經(jīng)源性腫瘤及16例惡性間葉組織細(xì)胞瘤。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均經(jīng)MRI診斷確診為四肢多發(fā)病變或常見病變[5]；②均經(jīng)病理穿刺或術(shù)后病理檢查證實(shí)；③并發(fā)軟組織病變；④對(duì)研究知情并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并糖尿病、高血壓等疾病史；②患者心、肝及腎等功能異常；③臨床或隨訪資料缺失，或主動(dòng)申請(qǐng)退出本研究。兩組患者性別、年齡比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2　方法

所有受試者使用3.0核磁共振掃描儀（美國(guó)GE公司）對(duì)患者進(jìn)行檢查，選取不同線圈對(duì)病變位置進(jìn)行檢查。一次依照快速自旋回波序列T1加權(quán)像（T1weighted imaging，T1WI）、快速自旋回波序列T2加權(quán)像（T2weighted imaging，T2WI）及TI反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列（short TI inversion recovrey,STIR）順序進(jìn)行掃描檢查，并依照病變不同選取軸狀位、冠狀位及矢狀位進(jìn)行掃描，包括全部病灶范圍、層間距及層間厚度等依照病灶大小進(jìn)行調(diào)整。掃描參數(shù)如下，T1WI：激勵(lì)次數(shù)（number ofexcitation,NEX）2、回波時(shí)間（echo time,TE）10～16 ms、重復(fù)時(shí)間（repetition time,TR）300～ 500 ms；T2WI：NEX 2、TE 90～120 ms、TR 3 000～4 000 ms；STIR：TI 140、TE 60～100 ms、TR 4 000～6 000 ms，掃描矩陣192×256～256×320。

使用單次回波平面呈現(xiàn)技術(shù)對(duì)軸向位進(jìn)行檢查，掃描參數(shù)：TE 82 ms、TR 5 000 ms。掃描整個(gè)病灶，掃描層間距、平面及層厚與常規(guī)軸向位T2加權(quán)成像相同。掃描矩陣：128×128、視野126 mm×126 mm、NEX 2，向21個(gè)方向施加彌散敏感梯度，擴(kuò)散加權(quán)因子b值為0 s/mm2和600 s/mm2，掃描時(shí)間240 s。

1.3　圖像處理

使用ADW 4.4圖像處理工作站（美國(guó)GE公司）處理DTI圖像，依次獲取興趣區(qū)的同一圖層的不同參數(shù)影像，主要包括：各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy,FA）編碼圖、個(gè)性同性（the ratio of the isotropic,Iso）編碼圖、表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）圖、體積比（volume ratio anisotropy,VrA）圖，與同一水平標(biāo)準(zhǔn)正常的圖像對(duì)比，并使用高低等病變信號(hào)進(jìn)行描述，在軸位圖形興趣區(qū)內(nèi)檢測(cè)FA、VrA、ADC及Iso值。

1.4　統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗(yàn)或方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)，特異性和敏感性的確定使用受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC），P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1　兩組患者病變中心各參數(shù)比較

兩組患者中心Iso、ADC比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），良性病變組高于惡性病變組。見表1。

2.2　兩組患者病變邊緣各參數(shù)比較

兩組患者病變邊緣FA、Iso、ADC及VrA比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），良性病變組病變邊緣Iso、ADC高于惡性病變組，而FA、VrA低于惡性病變組。見表2。

2.3　良性病變組患者各區(qū)域參數(shù)比較

良性病變組患者病變中心、病變邊緣及正常組織的FA、Iso及ADC比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。患者病變中心、病變邊緣FA低于正常組織（P＜0.05），病變中心、病變邊緣Iso、ADC高于正常組織（P＜0.05）。見表3。

表1　兩組患者病變中心各參數(shù)比較（n=28，±s）

表1　兩組患者病變中心各參數(shù)比較（n=28，±s）

組別　FA　Iso　ADC/（10-3mm2/s）　VrA良性病變組　0.15±0.02　138.81±21.98　1.88±0.21　0.03±0.01惡性病變組　0.14±0.01　118.93±26.21　1.54±0.31　0.02±0.01t值　0.812　5.055　3.493　1.573P值　0.432　0.000　0.002　0.143

表2　兩組患者病變邊緣各參數(shù)比較（n=28，±s）

表2　兩組患者病變邊緣各參數(shù)比較（n=28，±s）

組別　FA　Iso　ADC/（10-3mm2/s）　VrA良性病變組　0.12±0.02　124.72±20.88　1.85±0.18　0.02±0.001惡性病變組　0.20±0.02　88.47±3.02　1.13±0.19　0.03±0.004t值　6.850　9.092　10.506　5.602P值　0.000　0.000　0.000　0.000

2.4　惡性病變組患者各區(qū)域參數(shù)值比較

惡性病變組患者病變中心、病變邊緣及正常組織FA、Iso及ADC比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），患者病變中心、病變邊緣FA、ADC低于正常組織；病變中心、病變邊緣Iso值高于正常組織（P＜0.05）。見表4。

2.5　磁共振DTI技術(shù)診斷價(jià)值

采用磁共振DTI技術(shù)對(duì)骨肌系統(tǒng)良惡性病變及病變浸潤(rùn)范圍進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，其AUC值為0.89，診斷特異度為71%，靈敏度為93%，95%CI值下限為79%，上限為97%。見附圖。

表3　良性病變患者各區(qū)域參數(shù)比較（n=28，±s）

表3　良性病變患者各區(qū)域參數(shù)比較（n=28，±s）

區(qū)域　FA　Iso　ADC/（10-3mm2/s）　VrA病變中心　0.15±0.02　138.94±21.98　1.88±0.21　0.02±0.004病變邊緣　0.12±0.02　125.02±19.98　1.85±0.28　0.02±0.002正常組織　0.26±0.01　35.19±8.02　1.44±0.20　0.02±0.004F值　57.302　96.496　17.139　3.102P值　0.000　0.000　0.000　0.063

表4　惡性病變患者各區(qū)域參數(shù)比較（n=28，±s）

表4　惡性病變患者各區(qū)域參數(shù)比較（n=28，±s）

區(qū)域　FA　Iso　ADC/（10-3mm2/s）　VrA病變中心　0.15±0.02　119.03±25.48　1.36±0.29　0.02±0.004病變邊緣　0.20±0.03　88.50±3.29　1.13±0.19　0.03±0.006正常組織　0.25±0.02　35.02±8.02　1.44±0.20　0.01±0.004F值　46.581　30.962　4.483　2.893P值　0.000　0.000　0.021　0.071

附圖　磁共振DTI技術(shù)診斷價(jià)值的ROC曲線

3　討論

一般情況下，神經(jīng)外胚層及中胚層來源的組織稱為軟組織，包括脂肪、纖維、關(guān)節(jié)滑骨、肌肉、血管、間皮及淋巴管等，而影像學(xué)檢查以骨組織外組織統(tǒng)稱為軟組織[6]。有研究指出，間葉源性組織是惡性病變的主要來源，主要包括脂肪、原纖維、血管、細(xì)胞、肌肉、滑膜間皮細(xì)胞、組織及間質(zhì)細(xì)胞等[7-8]。腫瘤樣病變和骨腫瘤發(fā)病率較低，且病理、臨床表現(xiàn)及影像學(xué)表現(xiàn)較為復(fù)雜，雖然臨床發(fā)病率逐年升高，但仍缺乏典型影像學(xué)表現(xiàn)，而多數(shù)影像學(xué)圖像仍缺乏特異性圖像，常需與病理檢查結(jié)果結(jié)合才可做出有效診斷結(jié)論[9]。早期惡性腫瘤病變的臨床癥狀缺乏特征性，臨床檢查受限無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)病變，喪失治療機(jī)會(huì)，雖然傳統(tǒng)病理檢查可有效發(fā)現(xiàn)病理改變，但由于四肢病變困難，當(dāng)數(shù)量不夠、取材不當(dāng)時(shí)會(huì)影響病理診斷結(jié)果，而影像學(xué)診斷可提供四肢內(nèi)部組織學(xué)成分，可有效輔助病理學(xué)診斷[10-11]。

MRI時(shí)臨床中可多方位呈現(xiàn)待檢病變質(zhì)子的流速、密度及分子環(huán)境，有效區(qū)別病變與正常組織[12]。MRI可有效區(qū)分惡性及良性病變，發(fā)現(xiàn)病變部位、數(shù)目及分型，可依據(jù)病變邊界、形態(tài)及信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行判斷[13-14]。采用磁共振DTI對(duì)四肢骨良惡性病變及浸潤(rùn)范圍進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可有效獲取不同參數(shù)圖，呈現(xiàn)圖像信號(hào)差異，聯(lián)合ADC、FA、Iso及VrA圖進(jìn)行診斷，擬合相對(duì)應(yīng)參數(shù)圖，反應(yīng)水分子擴(kuò)散情況，發(fā)現(xiàn)損傷病理改變[15]。

本研究顯示，采用DTI技術(shù)對(duì)骨肌系統(tǒng)的良惡性病變進(jìn)行鑒別，發(fā)現(xiàn)良性病變組病變中心ADC高于惡性病變組（P＜0.05），惡性病變組病變邊緣Iso、ADC小于良性病變組，而VrA、FA值大于良性病變（P＜0.05）。分析認(rèn)為，良性病變患者病變區(qū)邊緣推擠骨骼肌纖維，骨骼肌排列順序及完整性并未受到影響，造成各向同性值較大，異性變化小。惡性病變邊緣骨骼肌浸潤(rùn)病變，破壞組織內(nèi)肌纖維排列順序及方向，損傷細(xì)胞，改變水分子擴(kuò)散方向，導(dǎo)致各向異性較大，同性值較小。本研究顯示，四肢內(nèi)病變中心ADC值及病變邊緣FA、ADC、VrA及Iso值可有效鑒別骨肌系統(tǒng)良惡性病變。

本研究結(jié)果顯示，采用磁共振DTI技術(shù)可有效鑒別正常組織、骨肌系統(tǒng)病變中心及邊緣。良性病變組病變中心、病變邊緣FA值低于正常組織，Iso及ADC值高于正常組織。惡性病變組病變中心、病變邊緣Iso值高于正常組織，F(xiàn)A值及ADC值低于正常組織，此外惡性病變組病變中心Iso、ADC值高于邊緣區(qū)，且ROC曲線結(jié)果顯示，采用磁共振DTI技術(shù)診斷價(jià)值較高。分析認(rèn)為，病變肌肉組織可能縮小細(xì)胞外空間，造成水分子在肌纖維擴(kuò)散，導(dǎo)致各參數(shù)值出現(xiàn)差異。本研究顯示，與正常組織相比，良性病變ADC值較高，惡性病變ADC值較低，分析認(rèn)為惡性病變內(nèi)分隔較多、血液黏滯度高，減低水分子彌散度。惡性病變成分復(fù)雜，病變中心可見出血、囊變壞死等信號(hào)。

綜上所述，良性及惡性病變均可能出現(xiàn)病變組織及正常組織差異，因而使用磁共振DTI技術(shù)對(duì)肌骨系統(tǒng)良惡性病變及病變浸潤(rùn)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，具有較高的臨床價(jià)值。但本研究受圖像操作者因素的影響，可能導(dǎo)致位置區(qū)域、興趣區(qū)選擇、肌纖維運(yùn)行及算法的選擇均可能影響成像精度及治療。此外，由于四肢腫瘤臨床發(fā)病率低，病變病理分型零散，因而僅收集四肢軟組織常見病變進(jìn)行分析，且臨床樣本數(shù)較少，有待于后續(xù)擴(kuò)大臨床樣本數(shù)及入組標(biāo)準(zhǔn)深入研究。