良惡性骨腫瘤的MRI鑒別診斷

陳海松，韓燕，耿青，馮衛(wèi)華，林吉征

良惡性骨腫瘤的鑒別診斷具有重要的臨床意義，因?yàn)閮烧吲R床治療方法及外科處理方式完全不同。MRI具有很高的軟組織分辨率，因而對良惡性骨腫瘤的鑒別診斷(較X線和CT)具有獨(dú)特的作用。筆者通過分析其MRI表現(xiàn)，并與病理學(xué)對照，尋找良惡性骨腫瘤的MRI鑒別診斷征象，旨在提高M(jìn)RI對骨腫瘤的術(shù)前診斷正確率，為手術(shù)提供有臨床意義的指導(dǎo)。

1 材料與方法

病例來源：回顧手術(shù)病理證實(shí)典型的良惡性骨腫瘤156例，其中良惡性骨腫瘤各78例，(已剔除良惡性交界性腫瘤或侵襲性腫瘤，如韌帶樣纖維瘤、骨巨細(xì)胞瘤等)。其中，男85例，女71例；年齡13歲～81歲，平均40歲。惡性骨腫瘤中，骨肉瘤13例，軟骨肉瘤11例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤8例，骨轉(zhuǎn)移瘤13例， Ewing瘤11例，多發(fā)性骨髓瘤12例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤6例，骨惡性淋巴瘤4例。良性骨腫瘤中，骨母細(xì)胞瘤12例，軟骨母細(xì)胞瘤11例，骨軟骨瘤6例，軟骨瘤10例，骨樣骨瘤15例，非骨化性纖維瘤10例，骨化性纖維瘤3例，軟骨黏液樣纖維瘤4例，骨血管瘤7例。

檢查方法：采用GE公司Signa HDX 3.0T磁共振掃描儀，全部156例患者均行MR平掃檢查，81例患者進(jìn)行了MR常規(guī)增強(qiáng)掃描，行橫軸面、冠狀面、矢狀面成像。MR平掃序列參數(shù)：SE T1WI(TR 500ms，TE 20ms)，T2WI及T2WI脂肪抑制序列(TR 4000ms，TE 80ms)。DWI TR 10000ms，TE 100ms，取b值 700s/mm2。層厚5.0mm，層間隔1.0mm。增強(qiáng)掃描采用常規(guī)T1WI序列(參數(shù)同上)，對比劑使用Gd-DTPA，劑量15 ml，手推注射器肘前靜脈團(tuán)注，在5～10s 內(nèi)完成。

分析方法：2名高年資MRI肌骨專業(yè)醫(yī)師在PACS系統(tǒng)中共同對影像進(jìn)行評價(jià)，進(jìn)行MRI征象及病理學(xué)征象回顧，統(tǒng)計(jì)骨骼為中心的軟組織腫塊、腫瘤邊界、DWI高信號(hào)、腫瘤周圍水腫、放射狀骨膜反應(yīng)與骨膜三角、增強(qiáng)掃描明顯強(qiáng)化征象分別在良惡性骨腫瘤中出現(xiàn)的例數(shù)，以研究上述異常征象對良惡性的鑒別作用。意見不同時(shí)，協(xié)商取一致意見。軟組織腫塊定義為有明確邊界的異常實(shí)性區(qū)域，T1WI信號(hào)高于水或積液的信號(hào)，T2WI或其脂肪抑制序列信號(hào)低于水或積液信號(hào)；且以清楚的邊界和局限的區(qū)域區(qū)別于軟組織水腫或軟組織腫脹。

統(tǒng)計(jì)方法：對各種征象在良惡性骨腫瘤中的出現(xiàn)率做統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用樣本率的u檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，以P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

骨骼為中心的軟組織腫塊65例(圖1)。其中64例(98.5%)為惡性腫瘤(惡性纖維組織細(xì)胞瘤7例，骨轉(zhuǎn)移瘤10例，軟骨肉瘤11例，骨肉瘤13例，Ewing瘤10例，多發(fā)性骨髓瘤5例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤6例，骨惡性淋巴瘤2例)。1例(1.5%)為良性骨腫瘤(骨母細(xì)胞瘤1例)。兩者有顯著性差別(u=2.98，P<0.01)。

腫瘤邊界清楚者82例(圖2)。其中39例(47.6%)為良性骨腫瘤(骨母細(xì)胞瘤5例，軟骨母細(xì)胞瘤6例，骨軟骨瘤5例，軟骨瘤6例，骨樣骨瘤5例，非骨化性纖維瘤5例，骨化性纖維瘤3例，軟骨黏液樣纖維瘤2例，骨血管瘤2例)。43例(52.4%)為惡性腫瘤(惡性纖維組織細(xì)胞瘤4例，骨轉(zhuǎn)移瘤7例，軟骨肉瘤6例，骨肉瘤8例， Ewing瘤7例，多發(fā)性骨髓瘤6例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤3例，骨惡性淋巴瘤2例)。兩者無顯著性差別(u=1.45，P>0.05)。

DWI高信號(hào)者126例，其中65例(51.6%)為惡性骨腫瘤(骨肉瘤12例，軟骨肉瘤10例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤4例，骨轉(zhuǎn)移瘤12例，Ewing瘤8例，多發(fā)性骨髓瘤9例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤6例，骨惡性淋巴瘤4例)。61例(48.4%)為良性骨腫瘤(骨母細(xì)胞瘤12例，軟骨母細(xì)胞瘤11例，軟骨瘤9例，骨樣骨瘤14例，非骨化性纖維瘤4例，軟骨黏液樣纖維瘤4例，骨血管瘤7例)。兩者無顯著性差別(u=1.27，P>0.05)。

圖1 男，32歲，惡性纖維組織細(xì)胞瘤。A： MR冠狀面T2WI脂肪抑制序列顯示以股骨中段為中心的明顯高信號(hào)腫塊累及骨內(nèi)外。B：MR 橫軸面T1WI 顯示股骨中段髓腔內(nèi)軟組織腫塊延伸至骨外。C：病理切片(HE ×200)顯示高度多形性的瘤細(xì)胞，部分區(qū)域呈席紋狀排列，核深染 圖2 男，43歲，軟骨肉瘤。A：MR 冠狀面T2WI 脂肪抑制序列顯示脛骨上端類圓形高信號(hào)，邊界清楚銳利，其內(nèi)可見多發(fā)點(diǎn)條狀及弧形低信號(hào)。B：MR冠狀面T1WI顯示脛骨上端類圓形低信號(hào)，邊界清楚銳利。C：病理切片(HE ×200)見部分瘤細(xì)胞呈空泡征，周圍是高度多形性的肉瘤樣間質(zhì) 圖3 男，15歲，軟骨母細(xì)胞瘤。A：MR冠狀面、B橫軸面 T2WI 脂肪抑制序列顯示脛骨上端骨骺內(nèi)類圓形高信號(hào)病灶(箭)，邊緣見低信號(hào)環(huán)，周圍見明顯水腫高信號(hào)。C：病理切片(HE ×200)顯示片狀及散在分布的形態(tài)較一致的軟骨母細(xì)胞 圖4 男，19歲，骨肉瘤。A：MR橫軸面 T1WI，股骨下段及其周圍軟組織腫塊內(nèi)可見放射狀骨膜反應(yīng)(箭)。B：病理切片(HE ×100)，示明顯異型性的腫瘤細(xì)胞及其產(chǎn)生的骨樣基質(zhì)及不成熟或不規(guī)則異型的骨小梁Fig.1 Male, 32 years old.Malignant fi brous histiocytoma.A: MR T2WI with fat suppression, shows high signal mass in and outside the centre part of the femur.B: MR axial T1WI displays the mass in the middle part of left femur extending from medullary canal to the outside.C: Pathological slice (HE ×200)demonstrates pleomorphic tumor cell, with striate –like arrangement in some area and darkstained nucleus.Fig.2 Male, 43 years old.Chondrosarcoma.A:MR coronal T2WI with fat suppression, shows oval high signal in the upper end of tibia with clear margin and multiple dot or stripe-like low signal inside.B: MR coronal T1WI demonstrates oval low signal in the upper end of tibia with clear margin.C: Pathological slice (HE ×200) demonstrates vocule sign in some tumor cell surrounded by multi-formed sarcomatoid interstitial.Fig.3 Male, 15 years old.Chondrosarcoma.A MR coronal, B axial T2WI with fat suppression, shows oval high signal in the upper epiphysis of tibia with low signal ring and surrounded by high signal edema (arrow).C: Pathological slice (HE ×200) demonstrates scattered chondroblastic cell with similar size.Fig.4 Male, 19 years old.Osteosarcoma.A: MR T1WI axial, shows radial periosteal reaction in the soft tissue mass around the lower part of femur (arrow).B: Pathological slice (HE ×100) demonstrates tumor cells with atypia,osteoid stroma and immature or irregular bone trabecula.

有腫瘤周圍水腫者90例(圖3)。其中60例(66.7%)為惡性腫瘤(骨肉瘤12例，軟骨肉瘤8例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤7例，Ewing瘤9例，骨轉(zhuǎn)移瘤10例，多發(fā)性骨髓瘤7例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤5例，骨惡性淋巴瘤2例)。30例(33.3%)為良性骨腫瘤(骨樣骨瘤14例，骨母細(xì)胞瘤7例，軟骨母細(xì)胞瘤9例)。兩者有顯著性差異(u=2.65，P<0.05)。

出現(xiàn)放射狀骨膜反應(yīng)與骨膜三角者48例(圖4)。其中45例(93.8%)為惡性骨腫瘤(骨肉瘤10例，軟骨肉瘤7例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤5例，Ewing瘤6例，骨轉(zhuǎn)移瘤7例，多發(fā)性骨髓瘤2例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤5例，骨惡性淋巴瘤3例)。3例(6.2%)為良性骨腫瘤(骨血管瘤2例，骨母細(xì)胞瘤1例)。兩者有顯著性差異(u=2.83，P<0.01)。

病變區(qū)域明顯強(qiáng)化者69例，其中49例(71.0%)為惡性骨腫瘤(骨肉瘤7例，軟骨肉瘤8例，惡性纖維組織細(xì)胞瘤8例，骨轉(zhuǎn)移瘤7例， Ewing瘤8例，多發(fā)性骨髓瘤7例，原始神經(jīng)外胚層腫瘤2例，骨惡性淋巴瘤2例)。20例(29.0%)為良性骨腫瘤(骨母細(xì)胞瘤5例，軟骨母細(xì)胞瘤4例，軟骨瘤2例，骨樣骨瘤6例，軟骨黏液樣纖維瘤1例，骨血管瘤2例)。兩者有顯著性差別(u=2.33，P<0.05)

3 討論

MRI不是利用X線成像，成像原理完全不同于X線平片和CT，所以傳統(tǒng)的骨腫瘤的X線表現(xiàn)如骨質(zhì)破壞，骨質(zhì)硬化，瘤骨，鈣化等在MRI上有不同的表現(xiàn)。但MRI軟組織分辨率更高，且對骨髓異常的顯示明顯優(yōu)于CT和X線片，因而對骨腫瘤有更高的檢出率。但由于骨腫瘤的MRI信號(hào)復(fù)雜，及對MRI表現(xiàn)的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)不足，會(huì)造成定性的誤診，包括對良惡性的診斷錯(cuò)誤。所以，有必要對骨腫瘤良惡性的鑒別診斷進(jìn)行研究和討論。

研究表明MRI雖然能顯示腫塊內(nèi)的某些組織成分，但良惡性腫塊的信號(hào)特征有很大重疊性，不能依此區(qū)分良惡性[1]。當(dāng)然，MRI上的一些表現(xiàn)可以強(qiáng)烈提示惡性病變，而一些征象并不像想象的那樣對良惡性有鑒別意義。

軟組織腫塊很少見于良性骨腫瘤，因?yàn)楹笳呱L緩慢，要么病變很難突破骨皮質(zhì)，要么在骨質(zhì)吸收后有足夠時(shí)間反應(yīng)性成骨形成包殼包繞病變區(qū)域，因而很少見到腫瘤突破骨皮質(zhì)向周圍軟組織內(nèi)延伸或侵犯形成軟組織內(nèi)腫塊。當(dāng)然，一些侵襲性的良性腫瘤或良惡性交界的腫瘤，如骨巨細(xì)胞瘤，可以形成骨皮質(zhì)的穿破或形成周圍軟組織的明顯腫塊，這些腫瘤的類型中有些被歸于惡性腫瘤的范疇如骨巨細(xì)胞瘤III級或惡性骨巨細(xì)胞瘤，易引起概念上的混淆，所以被剔除于本研究中在外。MRI有很高的的軟組織分辨率，常規(guī)的T1WI和T2WI就可清晰顯示起源于骨的惡性腫瘤在骨內(nèi)的浸潤和骨外侵犯并形成軟組織腫塊[2](圖1)。本研究顯示，骨骼為中心的軟組織腫塊98.5% (64/65)為惡性腫瘤，表明此為可靠的惡性征象。

腫瘤的邊界清楚與否，常被用來判斷骨腫瘤的良惡性。良性骨腫瘤因生長緩慢，呈膨脹性生長，可表現(xiàn)邊界清楚，但有些骨良性腫瘤，如骨血管瘤，呈浸潤性生長，無包膜形成，邊界顯示不清。惡性骨腫瘤呈浸潤性生長，故有些惡性骨腫瘤在病理和MRI上邊界模糊不清楚；但有些惡性骨腫瘤周圍常有假包膜形成[3]，加之T1WI上腫瘤組織侵犯的骨髓失去正常黃骨髓的高信號(hào)而表現(xiàn)為信號(hào)減低，脂肪抑制序列上脂肪信號(hào)被抑制而瘤體信號(hào)提高，與正常骨髓有良好的對比，因而惡性骨腫瘤亦可表現(xiàn)邊界清晰[4](圖2)。本研究表明，腫瘤邊界清楚者47.6%為良性，52.4%為惡性，兩者無顯著性差別。

磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像(DWI)反映的是水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。水分子擴(kuò)散的限制越明顯，DWI信號(hào)越高。DWI信號(hào)強(qiáng)度不僅與細(xì)胞密度有正比關(guān)系，而且與組織的血流灌注和T2穿透效應(yīng)有關(guān)。當(dāng)受檢組織的T2值明顯增高，可能造成擴(kuò)散受限的假陽性表現(xiàn)。良惡性腫瘤內(nèi)部都可有出血壞死和細(xì)胞毒性水腫，細(xì)胞致密程度及血流灌注多少均可不一致，造成了良惡性腫瘤的DWI信號(hào)有很大重疊，DWI高信號(hào)并非惡性腫瘤的特異性征象[5]。正如本研究顯示，51.6%出現(xiàn)于惡性骨腫瘤，48.4%出現(xiàn)于良性骨腫瘤，兩者無顯著性差別。DWI高信號(hào)對良惡性骨腫瘤無明顯鑒別作用。

惡性骨腫瘤向周圍浸潤可引起周圍組織血流灌注及細(xì)胞通透性的改變[6]。良性腫瘤如骨樣骨瘤、軟骨母細(xì)胞瘤、骨母細(xì)胞瘤能產(chǎn)生前列腺素，引起周圍骨及軟組織非特異性炎性反應(yīng)，這種情況也可見于Langerhans細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥等腫瘤樣病變。雖然機(jī)理不同，良惡性骨腫瘤均可引起周圍骨組織及周圍軟組織內(nèi)的水腫[7](圖3)。本研究中66.7%的水腫由惡性腫瘤引起，33.3%出現(xiàn)于良性骨腫瘤，周圍骨髓及軟組織水腫多見于惡性骨腫瘤。

骨膜反應(yīng)是骨腫瘤的一個(gè)重要征象。骨膜較為堅(jiān)韌，對病變有一定的阻擋作用，對于生長較為緩慢的病變，在骨膜被穿破之前，受刺激的骨膜不斷成骨，在骨質(zhì)破壞的周圍形成層狀的連續(xù)的骨膜反應(yīng)或新生骨并逐漸增厚形成膨脹的包殼樣外觀[8]。而對于增長迅速的病變，增厚的骨膜被病理組織抬起、穿破中斷呈現(xiàn)三角形斷端而形成骨膜三角，骨膜周圍的血管亦被掀起而垂直于骨干，沿血管分布的新生骨垂直行呈現(xiàn)放射狀骨膜反應(yīng)或骨針(圖4)。這些快速進(jìn)展的病變可以是惡性腫瘤，如常見的骨肉瘤，也可以是其他惡性腫瘤如骨轉(zhuǎn)移瘤、惡性纖維組織細(xì)胞瘤、原始神經(jīng)外胚層腫瘤等[9]。少數(shù)情況下急性進(jìn)展的良性病變?nèi)缂毙怨撬柩?、顱骨血管瘤、骨母細(xì)胞瘤，和一些貧血性病變在顱骨的表現(xiàn)也可分別顯示骨膜三角、放射狀骨膜反應(yīng)和骨針。本研究中放射狀骨膜反應(yīng)與骨膜三角者93.8%為惡性骨腫瘤，僅6.2%為良性骨腫瘤，因而有較好的良惡性鑒別診斷作用。

順磁性對比劑Gd-DTPA，通過改變局部磁場環(huán)境而間接縮短病變組織的Tl、T2弛豫時(shí)間，肌骨系統(tǒng)腫瘤強(qiáng)化主要與對比劑在毛細(xì)血管內(nèi)的灌注和在腫瘤組織內(nèi)的擴(kuò)散有關(guān)，而后者與腫瘤內(nèi)毛細(xì)血管通透性有關(guān)[10]，換言之，肌骨腫瘤的強(qiáng)化程度與其血供和毛細(xì)血管壁的成熟程度或完整性有關(guān)。多數(shù)惡性骨腫瘤血供豐富，其新生毛細(xì)血管及其管壁發(fā)育不成熟，通透性增加，因而強(qiáng)化明顯，但一些良性腫瘤，如骨母細(xì)胞瘤、血管瘤等同樣有此現(xiàn)象，不過這種現(xiàn)象更多見于惡性骨腫瘤。本研究中，病變區(qū)域明顯強(qiáng)化者，71.0%出現(xiàn)于惡性骨腫瘤，29.0%出現(xiàn)于良性骨腫瘤，兩者有顯著性差別。

從以上的研究可以看出，骨內(nèi)病變合并周圍軟組織腫塊是骨腫瘤可靠的惡性征象。骨膜三角及放射狀骨膜反應(yīng)強(qiáng)烈提示惡性骨腫瘤，少數(shù)情況下也可見于良性病變。異常信號(hào)邊界清楚與否、DWI高信號(hào)對骨腫瘤良惡性鑒別意義不大。病變明顯強(qiáng)化征象、周圍骨髓及軟組織水腫多見于惡性骨腫瘤。

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