羅樂凱,任翠萍,程敬亮,薛康康,高鑫,陳晨
(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院,鄭州450000)
骨肉瘤是最常見的原發(fā)性惡性骨腫瘤,其惡性程度高、發(fā)展速度快,發(fā)病率約占原發(fā)性惡性骨腫瘤的34%。尤文肉瘤是起源于骨髓間充質(zhì)性結(jié)締組織的較少見的原發(fā)性惡性骨腫瘤,發(fā)病率約占原發(fā)性惡性骨腫瘤的5%。骨肉瘤和尤文肉瘤均好發(fā)于長骨骨干和干骺端,且均有骨質(zhì)破壞和軟組織腫塊形成,常規(guī)影像表現(xiàn)常難以鑒別。本研究分析了長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤患者的臨床資料及MRI檢查資料,并測量其平均表觀擴(kuò)散系數(shù)(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)值,評估MRI及其ADC值在長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤中的鑒別診斷效能。
1.1 一般資料 選取2013年1月~2018年8月鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院收治的長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤患者50例,其中骨肉瘤患者31例(骨肉瘤組)、尤文肉瘤患者19例(尤文肉瘤組),所有患者均經(jīng)病理檢查確診。骨肉瘤組31例患者中,男19例、女12例,年齡6~60(22±13)歲,腫瘤位于股骨者20例、脛骨者7例、腓骨者2例、肱骨者2例;尤文肉瘤組19例患者中,男8例、女11例,年齡6~40(21±9)歲,腫瘤位于股骨者11例、肱骨者4例、腓骨者3例、股骨遠(yuǎn)端者1例、脛骨近端者1例。所有患者進(jìn)行常規(guī)MRI檢查前均未接受手術(shù)治療或放化療。
1.2 兩組患者常規(guī)MRI檢查方法 采用Siemens Magnetom Trio Tim 3.0T磁共振成像系統(tǒng),掃描序列及掃描參數(shù)如下:冠狀位T1WI,重復(fù)時間(TR)=500 ms,回波時間(TE)=20 ms;冠狀位T2WI,TR=4 200 ms,TE=100 ms;冠狀位脂肪抑制T2WI和橫軸位脂肪抑制T2WI,TR=4 200 ms,TE=100 ms;必要時加掃矢狀位脂肪抑制T2WI,TR=4 000 ms,TE=100 ms;視野(FOV)=360 mm×380 mm,層厚=4 mm,層數(shù)視病變大小而定,以病變部位為掃描中心。DWI使用單次激勵平面回波擴(kuò)散加權(quán)成像(SEEPI-DWI)序列,掃描中心、層厚、層數(shù)及FOV與橫軸位平掃保持一致,TR=3 700 ms,TE=85 ms,彌散敏感系數(shù)(b值)=800 s/mm2。由2名影像診斷醫(yī)師對所有患者的MRI檢查結(jié)果進(jìn)行共同判定,觀察腫瘤為單發(fā)或多發(fā)、骨質(zhì)破壞類型、骨膜反應(yīng)、腫瘤骨形狀、軟組織腫塊大小、囊變及液-液平面等影像學(xué)特征。
1.3 兩組患者平均ADC值的測算 采用Siemens Syngo工作站,結(jié)合MRI平掃圖像,選擇病變最明顯且均勻的實質(zhì)區(qū)域,在ADC圖上手工繪制10~20 mm2的圓形感興趣區(qū)(region of interest,ROI),分別放置于腫瘤骨內(nèi)病變實質(zhì)部分的3個不同位置和軟組織腫塊實質(zhì)部分的3個不同位置,由2名影像診斷醫(yī)師采用盲法獨(dú)立對患者的MRI檢查圖像進(jìn)行分析和測量,記錄同一患者不同ROI的ADC值,計算其平均ADC值。
使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient,ICC)評價測量結(jié)果間的信度系數(shù),即2名影像診斷醫(yī)師對ADC值測量結(jié)果的一致性,ICC>0.75表明信度良好。結(jié)果顯示,2名影像診斷醫(yī)師測量骨肉瘤、尤文肉瘤ADC值的ICC值分別為0.841(95%CI為0.645~0.929)、0.854(95%CI為0.608~0.946),說明2名影像診斷醫(yī)師測量結(jié)果具有較高的一致性,即此種測量方法是可信的。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件。計量資料呈非正態(tài)分布時以中位數(shù)[M(P25,P75)]表示,比較用Mann-Whitney U秩和檢驗;建立受試者工作特征曲線(ROC)并計算曲線下面積(AUC),由ROC確定骨肉瘤和尤文肉瘤平均ADC值的截斷值及靈敏度、特異度。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組患者常規(guī)MRI檢查結(jié)果比較 骨肉瘤組31例患者中,腫瘤單發(fā)者31例(100%)、多發(fā)者0例,混合型骨質(zhì)破壞者16例(51.61%)、成骨型骨質(zhì)破壞者8例(25.81%)、溶骨型骨質(zhì)破壞者7例(22.58%)、無骨質(zhì)破壞者0例(0%),有骨膜反應(yīng)者15例(48.39%)、無骨膜反應(yīng)者16例(51.61%),腫瘤骨形態(tài)為棉絮狀者7例(22.58%)、針狀者5例(16.13%)、不規(guī)則形者6例(19.35%)、斑片狀者8例(25.81%)、未見腫瘤骨4例(12.90%),軟組織腫塊較大者8例(25.81%)、中等者9例(29.03%)、較小者12例(38.71%)、無軟組織腫塊者2例(6.45%),伴有囊變者15例(48.39%)、無囊變者16例(51.61%),有液-液平面者3例(9.68%)、無液-液平面者28例(90.32%)。尤文肉瘤組19例患者中,腫瘤單發(fā)者17例(89.47%)、多發(fā)者2例(10.53%),混合型骨質(zhì)破壞者14例(73.68%)、成骨型骨質(zhì)破壞者1例(5.26%)、溶骨型骨質(zhì)破壞者1例(5.26%)、無骨質(zhì)破壞者3例(15.79%),有骨膜反應(yīng)者12例(63.16%)、無骨膜反應(yīng)者7例(36.82%),腫瘤骨形態(tài)為棉絮狀者1例(5.26%)、針狀者3例(15.79%)、不規(guī)則形者0例(0%)、斑片狀者2例(10.53%)、未見腫瘤骨13例(68.42%),軟組織腫塊較大者11例(57.89%)、中等者5例(26.32%)、較小者1例(5.26%)、無軟組織腫塊者2例(10.53%),伴有囊變者12例(63.16%)、無囊變者7例(36.82%),有液-液平面者0例(0%)、無液-液平面者19例(100%)。
兩組患者常規(guī)MRI檢查結(jié)果顯示,患者的MRI DWI圖像均無明顯的變化或信號缺失,病灶在DWI圖像上均呈高信號、在ADC圖上均呈低信號。1例骨肉瘤患者和1例尤文肉瘤患者的冠狀位脂肪抑制T2WI和DWI、橫軸位ADC圖見圖1。
2.2 兩組患者的平均ADC值比較及鑒別診斷效能 骨肉瘤組、尤文肉瘤組平均ADC值分別為1118.69(965.25,1547.58)、806.08(615.40,999.29),兩組相比,P<0.05。平均ADC值鑒別診斷長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤的ROC見圖2,AUC為0.724(P<0.05),計算可得平均ADC值的截斷值為891.28。取截斷值為891.28時,其鑒別診斷長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤的靈敏度為76.9%、特異度為52.9%。
骨肉瘤是最常見的原發(fā)性惡性骨腫瘤,起源于原始成骨性結(jié)締組織,腫瘤細(xì)胞能直接產(chǎn)生腫瘤樣骨組織和不成熟骨組織[1]。骨肉瘤患者男性較女性多見,有兩個發(fā)病高峰期,分別為10~30歲和60歲以上。骨肉瘤的好發(fā)部位為長骨干骺端,膝關(guān)節(jié)周圍尤為常見[2]。尤文肉瘤是兒童第2常見的原發(fā)性惡性骨腫瘤[3]。尤文肉瘤不產(chǎn)生腫瘤骨,但可以刺激骨內(nèi)膜或骨外膜產(chǎn)生反應(yīng)性新生骨和骨膜反應(yīng)。尤文肉瘤好發(fā)于4~25歲,發(fā)病高峰年齡為5~10歲[4],常見的發(fā)病部位為四肢長管狀骨、骨盆及肋骨。由于骨肉瘤和尤文肉瘤的臨床特點(diǎn)和影像特點(diǎn)類似,且骨肉瘤和尤文肉瘤的化療藥物不同,因此兩者的鑒別診斷有重要的臨床意義。
本研究50例患者均進(jìn)行常規(guī)MRI檢查,并由2名影像診斷醫(yī)師對所有患者的MRI檢查結(jié)果進(jìn)行共同判定,觀察腫瘤為單發(fā)或多發(fā)、骨質(zhì)破壞類型、骨膜反應(yīng)、腫瘤骨形狀、軟組織腫塊大小、囊變及液-液平面等影像學(xué)特征,發(fā)現(xiàn)31例骨肉瘤患者均為單發(fā),約有一半患者有骨膜反應(yīng),大部分有腫瘤骨形成,腫瘤骨形態(tài)以棉絮狀和斑片狀居多,腫瘤骨面積較大是骨肉瘤的特征性影像表現(xiàn),軟組織腫塊小較小和中等者居多。研究[6]發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤中出現(xiàn)液-液平面最常見的腫瘤是骨肉瘤,此征象可作為鑒別診斷要點(diǎn)。本組中有3例患者軟組織腫塊內(nèi)出現(xiàn)多發(fā)液-液平面,與相關(guān)研究結(jié)果相符。本研究入組的19例尤文肉瘤患者中,骨質(zhì)破壞方式以混合型為主,單純?nèi)芄切曰虺晒切怨琴|(zhì)破壞少見,較骨肉瘤無骨質(zhì)破壞者多見。研究[7~9]結(jié)果表明,32%~40%的尤文肉瘤患者可以出現(xiàn)骨硬化改變,以扁骨多見。本研究中尤文肉瘤組患者有骨膜反應(yīng)者12例(63.16%),無骨膜反應(yīng)者(7例,36.82%),與相關(guān)研究結(jié)果一致。研究[10]結(jié)果顯示,95%的尤文肉瘤患者會出現(xiàn)侵襲性骨質(zhì)破壞和巨大軟組織腫塊,本研究中11例患者可見較大軟組織腫塊(57.89%),5例可見中等大小軟組織腫塊(26.32%),軟組織腫塊較小或無軟組織腫塊者較少,分別為1例(5.26%)和2例(10.53%),與相關(guān)研究結(jié)果相符。通過對比分析,我們認(rèn)為巨大軟組織腫塊及較小的反應(yīng)性新生骨可作為長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤的鑒別要點(diǎn)。
DWI是依靠不同組織間水分子彌散差異性造成的圖像信號衰減來反映組織結(jié)構(gòu)特性的功能性影像學(xué)檢查。組織發(fā)生病變時,其細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和代謝發(fā)生異常改變,影響水分子在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的擴(kuò)散能力,表現(xiàn)為水分子的擴(kuò)散增加或受限。這種擴(kuò)散可以通過ADC值來進(jìn)行量化,反映腫瘤惡性程度、異質(zhì)性程度以及治療的效果。ADC值與惡性腫瘤細(xì)胞的密度相關(guān)性較高,腫瘤細(xì)胞生長活躍、排列緊密,導(dǎo)致細(xì)胞間隙明顯減小,水分子擴(kuò)散明顯受限,ADC圖信號明顯減低。骨肉瘤最重要的影像學(xué)特征是腫瘤骨形成。腫瘤骨因富含鈣等礦物質(zhì),幾乎不含水分子,DWI檢查時表現(xiàn)為極低信號,ADC值幾乎為0。骨肉瘤的另一常見征象是骨質(zhì)破壞,表現(xiàn)為正常骨髓組織被腫瘤組織代替,DWI序列上實性部分表現(xiàn)為彌散受限高信號,ADC圖上表現(xiàn)為低信號。尤文肉瘤的組織學(xué)特點(diǎn)是鏡下可見均勻一致的小圓形腫瘤細(xì)胞,胞質(zhì)少,核漿比大,細(xì)胞核呈圓形或卵圓形。本研究通過測算長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤的平均ADC值,比較兩種腫瘤的差異,結(jié)果顯示骨肉瘤的平均ADC值高于尤文肉瘤,可能與尤文肉瘤的腫瘤組織更致密,水分子彌散受限更明顯有關(guān)。通過ROC計算可知,取截斷值為891.28時,其鑒別診斷長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤的靈敏度為76.9%、特異度為52.9%,提示術(shù)前腫瘤平均ADC值高于891.28時,腫瘤為骨肉瘤的可能性較大,低于該值時,腫瘤為尤文肉瘤的可能性較大。
綜上所述,常規(guī)MRI及平均ADC值在長管狀骨骨肉瘤和尤文肉瘤鑒別診斷中有一定的價值,腫瘤為單發(fā)或多發(fā)、骨質(zhì)破壞類型、骨膜反應(yīng)、腫瘤骨形狀、軟組織腫塊大小、是否有囊變及液-液平面等有助于兩者的鑒別診斷,較低的腫瘤平均ADC值提示可能為尤文肉瘤。