MRI中同反相位成相、表觀擴散系數(shù)以及DWI序列在診斷椎體良惡性疾病中的應用價值＊

重慶市黔江中心醫(yī)院放射科(重慶 409000)

傅 忠 賴曉東

MRI中同反相位成相、表觀擴散系數(shù)以及DWI序列在診斷椎體良惡性疾病中的應用價值＊

重慶市黔江中心醫(yī)院放射科(重慶 409000)

傅 忠 賴曉東

目的探討MRI中同反相位成相、表觀擴散系數(shù)以及DWI序列在診斷椎體良惡性疾病中的應用價值。方法分析病理診斷或隨訪確認為惡性腫瘤椎體壓縮骨折患者65例，良性疾病導致的椎體壓縮性骨折45例，其中65例惡性患者共計80個椎體，良性疾病共計50個椎體。均行MRI常規(guī)序列及DWI掃描并采用雙回波技術在3D快速擾相梯度回波序列中采集IP/OP圖像；對比良惡性疾病的椎體DWI信號特點測定2組椎體的ADC值、SIR值和SAR值，應用ROC曲線確定最佳診斷指標以及診斷界值。結果良性組與惡性組常規(guī)DWI序列信號并無規(guī)律可言；良性組ADC值(2.35±0.42)×10-3mm2/s高于惡性組(1.89±0.53)×10-3mm2/s，差異有統(tǒng)計學意義(t=4.859，P＜0.001)；良性組SIR值為(0.65±0.23)，惡性組為(1.38±0.21)，差異有統(tǒng)計學意義(t=-17.238，P＜0.001)，良性組SAR值為(0.52±0.42)，惡性組為(0.19±0.12)，差異有統(tǒng)計學意義(t=6.001，P＜0.001)。SAR值、SIR值以及ADC的ROC曲線下面積分別為65.1%、72.4%和96.5%， ADC的最佳診斷界值為0.837。結論DWI信號不能用于準確診斷椎體良惡性病變，而ADC值和SIR值、SAR值具有重要的鑒別診斷價值，其中以ADC的診斷價值最高。

磁共振成像，同反相位成相；脊柱疾病

脊柱轉移瘤約占全身骨轉移的10%，原發(fā)癌灶以乳腺癌以及肺癌常見，早期準確的診斷對腫瘤的分期以及進一步確定治療方案有十分重要的臨床意義[1-4]。由于MRI對軟組織以及骨髓的敏感性較高，已經(jīng)在各中大型醫(yī)院中廣泛應用[5]。近些年來核磁新技術包括DWI、同反相位成相以及表觀擴散系數(shù)在脊柱病變上的應用使椎體病變的良惡性鑒別成為可能[6-8]。為此我們通過分析我院收治的椎體良惡性疾病患者，分析其DWI、同反相位成相以及表觀擴散系數(shù)的不同，為臨床診斷脊柱良惡性疾病提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2012年8月至2014年12月在我科治療的110例患者病例資料，其中確診為惡性腫瘤導致的腰椎壓縮骨折患者65例，良性疾病導致的腰椎骨折患者45例。兩組患者均經(jīng)病理或長期隨訪確定。其中65例惡性患者共計80個椎體，良性疾病共計50個椎體。惡性腫瘤疾病中肺癌導致的骨轉移25例，乳腺癌導致的骨轉移25例，其他腫瘤15例。良性組骨質疏松導致的25例，外傷導致的15例，血管瘤5例，見表1。

表1 兩組患者入院情況

1.2 儀器與方法應用Philips Achieva 1.5T超導型全身MRI掃描儀(飛利浦公司，荷蘭)對兩組患者骨折椎體進行掃描，對患者進行掃描時采用脊柱線圈進行掃描，其中矢狀面掃描包括脊柱和周圍軟組織，層厚為4mm，層間距為0.4mm，TSET1WI的TR為475ms，TSET2WI的TR為3000ms，TSET1WI的TE為7.8ms，TSET2WI 的TE為102ms，TSET2WI脂肪抑制和軸面TSET2WI掃描。其中NEX選取為3，矩陣為320×160。掃描內容包括SET1WI，TSE，T2WI和STIR(短恢復時間反轉恢復法)。

應用SE-EPI-DWI擴散加權成像法進行擴散加權成像，TE采取最小值，TR取5000ms，NEX選取為4，矩陣為128×128。采用矢狀面掃描，掃描的參數(shù)為TE90ms，TR1288ms，矩陣99～128×256mm，視野260mm，層厚4mm，層間距1.0mm。選擇雙回波技術在3D快速擾相梯度回波(FSPGR)序列中采集IP及OP圖像[9]。

1.3 測量的方法以及圖像分析兩名有經(jīng)驗的影像診斷醫(yī)師運用工作站自帶的AW4.2 Functool 2軟件獨立的對病變椎體以及正常椎體進行同序列、同層面的比較分析，根據(jù)T1WI和T2WI的影像學特點兩名觀察者獨立確定感興趣區(qū)(region of interest,ROI)，兩者意見不一致時由第三名醫(yī)師進行判斷，ROI面積為40mm2，測定兩組患者的OP、IP信號值、ADC值，DWI信號改變以低、中、高或混雜記錄，獨立測試3次取平均值。

1.4 統(tǒng)計學分析采用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計學分析，兩組患者椎體間低、中以及高信號改變用人數(shù)以及發(fā)生率表示，發(fā)生率采用χ2檢驗，兩組患者椎體SIR值、SAR值以及ADC值采用(±s)表示，采用獨立樣本t檢驗進行統(tǒng)計分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者DWI信號改變情況兩組組患者MRI示意圖見圖1、圖2以及圖3，良性組患者低信號、等信號、高信號以及混雜信號分別占17.8%、13.3%、33.3%以及35.6%。惡性組低信號、等信號、高信號以及混雜信號分別占23.1%、23.1%、27.7%以及26.2%。差異無統(tǒng)計學意義(χ2=2.745，P=0.785)，見表2。

表2 兩組患者DWI信號改變[n,(%)]

2.2 兩組患者ADC值比較結果ADC值測量結果見圖4，良性組ADC值為(2.35±0.42)×10-3mm2/s，惡性組ADC值為(1.89±0.53)× 10-3mm2/s，兩組比較差異有統(tǒng)計學意義(t=4.859，P＜0.001)，見表3。

表3 兩組患者ADC值比較

2.3 兩組患者SIR值和SAR值的比較良性組SIR值(0.65±0.23)高于惡性組(1.38±0.21)，差異有統(tǒng)計學意義(t=-17.238，P＜0.001)，良性組SAR值(0.52±0.42)，低于惡性組為(0.19±0.12)，差異有統(tǒng)計學意義(t=6.001，P＜0.001)。見表4。

表4 兩組患者SIR值和SAR值的比較

2.4 ADC值、SIR與SAR值的ROC曲線SAR、SIR值與ADC值的ROC曲線下面積的ROC曲線下面積分別為為65.1%，72.4%，96.5%，ADC的最佳診斷界值為0.837，見圖5。

圖1 惡性腫瘤患者T2加權像；圖2 暴力所致椎體壓縮骨折T1加權像，L5，腰5椎體；圖3 暴力所致椎體壓縮骨折T2加權像L5，腰5椎體；圖4 惡性疾病患者椎體ADC值測量結果，ADC值=1.25。圖5三種診斷方式的ROC曲線。

3 討 論

我們通過對比三種不同的MRI診斷方式對椎體良惡性疾病的應用價值。其中對于DWI的診斷價值和Castillo等[10]的研究結果基本一致，DWI的診斷與T1WI診斷結果相似，但是略優(yōu)于T2WI。DWI是目前唯一能反映水分子擴散的影像學方法，而惡性疾病由于組織受到腫瘤細胞的浸潤，細胞外的運動空間變得相對狹小，細胞外水分運動減少，因此ADC值降低[11]。DWI信號不適用于鑒別診斷椎體良惡性疾病的原因可能是在良惡性疾病導致的脊柱骨折過程中，患者脊柱均可表現(xiàn)高、低或者混合信號，這是造成在發(fā)生骨折后DWI信號變化多端的主要原因，而這是應用DWI信號很難將良惡性疾病區(qū)分的主要原因[5,12]。除此之外，骨折后出血，T2效應即使是良性疾病也會表現(xiàn)出惡性疾病的特點。國內學者李彩霞等[13]研究結果發(fā)現(xiàn)良惡性疾病DWI信號無差別，而ADC可鑒別良惡性疾病導致的骨折。原因可能是水分子布朗運動可由DWI反應，由于良惡性疾病細胞外水分擴散速度不同，故DWI是目前常見且效果較好的影像學檢查方法[14]。脊柱良性疾病由于單純的骨髓水腫，這導致細胞外水分擴散增強，而惡性疾病由異常增殖的腫瘤細胞浸潤會造成細胞外水分擴散受阻，這是良惡性脊柱病變其DWI值不同的原因[15]。

脊柱轉移瘤T1WI顯示為低信號，但在T2WI及SITR上信號并沒有規(guī)律可言。本研究發(fā)現(xiàn)良性組SIR值為低于惡性組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.001)。SIR值可以作為診斷良惡性疾病導致椎體骨折的鑒別手段。本研究利用回波IP/ OP技術發(fā)現(xiàn)椎體轉移瘤OP相對IP的信號增高，這可能為臨床應用回波IP/OP技術技術診斷良惡性腫瘤性疾病提供依據(jù)。我們通過分析三種診斷方式的RCO曲線下面積，發(fā)現(xiàn)ADC值對椎體良惡性疾病的診斷價值最大。

本研究通過比較三組不同方法對于良惡性椎體病變的診斷價值，為臨床準確診斷椎體良惡性椎體病變提供依據(jù)，但是由于本研究納入病例較少，建議以后可開展臨床對照試驗研究，將椎體骨折病人用兩種不同方法進行診斷，長期隨訪，觀察其診斷的準確性。

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(本文編輯: 唐潤輝)

The Application Value of in-phase and Opposed-phase, Apparent Diffusion Coefficient and Diffusion-weighted Imaging in Diagnosis Benign and Malignant Spinal Lesion*

FU Zhong, LAI Xiao-dong． Department of Radiology, Chongqing Qianjiang Central Hospital, Chongqing 409000, China

ObjectiveTo compare the clinical value of in-phase and opposed-phase, apparent diffusion coefficient and diffusion-weighted imaging in diagnosis benign and malignant spinal lesion．MethodsPatients with vertebral compression fractures caused by malignant tumor or benign lesion were selected, with 125 and 130 cases respectively．Routine sequence of MRI, DWI scan and double echo technique in the 3 D fast interference phase gradient echo was performed to acquire sequence IP/OP images．The DWI signal characteristic were also analyzed and the ADC value, SIR and SAR values were recorded and analyzed． Receiver operating characteristic curve (ROC) was performed to identify the optimal diagnosis indicator and value．ResultsDWI sequence in each groups is irregular, the ADC value in benign group is (2．35±0．42)×10-3mm2/ s and is (1．89±0．53)×10-3mm2/s in malignant group, the difference is significant difference(t=4．859, P＜0．001)． The value of SIR in benign group is (0．65±0．23) and is (1．38±0．21) in malignant group, the difference is significant difference(t=-17．238, P＜0．001)． The value of SAR in benign group is (0．52±0．42) and is (0．19±0．12) in malignant group, the difference is significant difference (t=6．001, P＜0．001)． The ROC area for SAR, SIR and ADC is 65．1%, 72．4% and 96．5%, and the best diagnose value for ADC is 0．837．ConclusionDWI signal cannot be used for accurately diagnosis benign and malignant lesions of vertebral bodies, and ADC values and SIR and SAR values is of important value in diagnosis． ADC is the best diagnose value for benign and malignant lesions．

Magnetic Resonance Imaging; In-phase and Opposed-phase; Spinal Disease

R445.2

A

重慶市衛(wèi)計委科研立項（編號：20142141）

10.3969/j.issn.1672-5131.2016.10.038

賴曉東

2016-08-17