MR評(píng)價(jià)良性骨腫瘤及腫瘤樣病變與惡性骨腫瘤周圍水腫的不同

高賽，楊志濤，李翔，陳海松*，徐文堅(jiān)

骨腫瘤及腫瘤樣病變周圍常出現(xiàn)骨髓水腫和軟組織水腫，軟組織水腫主要為筋膜和肌肉水腫。瘤周水腫的形成機(jī)制仍然不清楚，但瘤周水腫往往是MR過(guò)度診斷或誤診的原因之一，比如一些良性骨腫瘤和腫瘤樣病變周圍可以形成明顯的水腫，經(jīng)常會(huì)被誤診成惡性骨腫瘤。目前，瘤周水腫在骨腫瘤與腫瘤樣病變良惡性鑒別診斷中的作用尚未引起重視。雖然平片和CT無(wú)法明確顯示骨髓和軟組織水腫，但MR組織對(duì)比度較高，MR平掃特別是T2WI壓脂像或STIR壓脂像能敏感清晰地顯示骨髓和軟組織水腫。本研究通過(guò)MR分析良性骨腫瘤及腫瘤樣病變與惡性骨腫瘤周圍水腫的不同，以期有助于良惡性鑒別診斷。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧分析2014年8月至2018年8月我院121例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)且有MRI資料的骨腫瘤和腫瘤樣病變患者，檢查前未進(jìn)行手術(shù)或其他治療。所有受試者檢查前均簽署知情同意書。良惡交界性腫瘤(如骨巨細(xì)胞瘤、促纖維結(jié)締組織增生性纖維瘤等)、合并病理骨折和顱骨病變患者不納入觀察。其中，男性78例，女性43例，年齡4～80歲，中位年齡33歲。良性骨腫瘤及腫瘤樣病變63例，年齡4～77歲，中位年齡21歲。惡性骨腫瘤58例，年齡10～80歲，中位年齡55歲。病理結(jié)果見表1。

1.2 影像檢查

所有患者均行MRI平掃檢查。采用美國(guó)GE signa 3.0 T或1.5 T超導(dǎo)型MR儀。層厚5 mm，層間隔1 mm。行橫軸位、冠狀位和矢狀位掃描，序列包括SET1WI (TR 500 ms，TE 20 ms)、T2WI及T2WI預(yù)飽和脂肪抑制序列(TR 4000 ms，TE 80 ms)。10例良性腫瘤及11例惡性腫瘤并行MR增強(qiáng)掃描，使用Gd-DTPA，0.2 mL/kg團(tuán)注后行SE T1WI及預(yù)飽和脂肪抑制T1WI。

1.3 影像資料分析

由2名高年資骨骼肌肉系統(tǒng)專業(yè)放射科醫(yī)師共同對(duì)影像進(jìn)行評(píng)價(jià)。觀察腫瘤周圍有無(wú)骨髓及軟組織水腫，并且測(cè)量腫瘤長(zhǎng)徑、骨髓及軟組織水腫范圍長(zhǎng)徑[1]。在脂肪抑制T2WI上，選擇腫瘤范圍最大的方位及層面，沿其最大徑作直線，與腫瘤邊緣的兩交點(diǎn)間的距離為腫瘤長(zhǎng)徑(圖1A)；在骨髓水腫范圍最大的方位及層面，從骨髓水腫的最遠(yuǎn)點(diǎn)向腫瘤中心作連線，與腫瘤邊緣形成一個(gè)交點(diǎn)，該交點(diǎn)與最遠(yuǎn)點(diǎn)之間的距離即為骨髓水腫的范圍長(zhǎng)徑(圖1B)；在軟組織水腫最寬處，測(cè)量其最遠(yuǎn)點(diǎn)與最近的骨皮質(zhì)之間的垂直距離，即為軟組織水腫范圍長(zhǎng)徑(圖1C)。分別計(jì)算骨髓及軟組織水腫與腫瘤長(zhǎng)徑的比值。該參數(shù)的意義在于評(píng)價(jià)骨腫瘤周圍水腫的嚴(yán)重程度。周圍水腫的大小可能與腫瘤的大小有關(guān)，為客觀評(píng)價(jià)周圍水腫的程度，排除腫瘤大小因素對(duì)周圍水腫的影響，所以采用骨髓水腫最大徑與腫瘤最大徑比值來(lái)評(píng)價(jià)周圍水腫的大小。

瘤周水腫的判定標(biāo)準(zhǔn)[2]：骨髓水腫為骨髓內(nèi)腫瘤周圍異常信號(hào)區(qū)域，一般T1WI呈等或低信號(hào)，T2WI及T2WI脂肪抑制序列上呈高信號(hào)，信號(hào)均勻一致，與正常骨髓邊界模糊[3]。軟組織水腫為腫瘤外周肌肉及筋膜內(nèi)的T1WI低或等信號(hào)，T2WI及T2WI脂肪抑制序列上高信號(hào)，信號(hào)一般均勻一致，呈條帶狀或羽毛狀，不引起軟組織的變形及移位。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。良惡性組骨髓及軟組織水腫出現(xiàn)率的差異采用卡方檢驗(yàn)。良惡性組骨髓及軟組織水腫范圍長(zhǎng)徑與腫瘤范圍長(zhǎng)徑比值的組間差異采用非參數(shù)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

表1 121例骨腫瘤與腫瘤樣病變骨髓水腫及軟組織水腫出現(xiàn)情況(例)Tab. 1 Bone marrow and soft tissue edema in 121 cases of bone tumors and tumor-like lesions (case)

63例良性骨腫瘤及腫瘤樣病變中，骨髓水腫出現(xiàn)率為65.08%(41/63)。其中動(dòng)脈瘤樣骨囊腫、軟骨母細(xì)胞瘤、骨樣骨瘤、骨母細(xì)胞瘤、朗格漢斯細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥、良性纖維組織細(xì)胞的所有病例均出現(xiàn)骨髓水腫；骨囊腫、骨纖維結(jié)構(gòu)不良、骨軟骨瘤的部分病例出現(xiàn)骨髓水腫。軟組織水腫出現(xiàn)率為63.49%(40/63)，其中軟骨母細(xì)胞瘤、骨樣骨瘤、良性纖維組織細(xì)胞瘤的所有病例均出現(xiàn)軟組織水腫；而動(dòng)脈瘤樣骨囊腫、骨母細(xì)胞瘤、朗格漢斯細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥、骨纖維結(jié)構(gòu)不良、骨軟骨瘤、軟骨瘤的部分病例出現(xiàn)軟組織水腫。

表2 良惡性組骨髓及軟組織水腫出現(xiàn)率Tab. 2 The incidence of bone marrow and soft tissue edema in benign and malignant groups

表3 良惡性組骨髓和軟組織水腫長(zhǎng)徑與腫瘤長(zhǎng)徑比值及比值中位數(shù)Tab. 3 The ratio of the largest diameter of bone marrow and soft tissue edema to that of tumor and the median of the ratio in benign and malignant groups

58例惡性骨腫瘤中，骨髓水腫出現(xiàn)率為58.62%(34/58)。其中淋巴瘤的所有病例均出現(xiàn)骨髓水腫；骨肉瘤、軟骨肉瘤、轉(zhuǎn)移瘤、尤文肉瘤、未分化高級(jí)別多形性肉瘤、骨髓瘤的部分病例出現(xiàn)骨髓水腫。軟組織水腫的出現(xiàn)率為81.03%(47/58)，其中未分化高級(jí)別多形性肉瘤、骨髓瘤、淋巴瘤的所有病例均出現(xiàn)軟組織水腫；而骨肉瘤、軟骨肉瘤、轉(zhuǎn)移瘤、尤文肉瘤的部分病例出現(xiàn)軟組織水腫。

良惡性組骨髓水腫出現(xiàn)率無(wú)明顯差異(P＞0.05)，而惡性組軟組織水腫出現(xiàn)率大于良性組(P＜0.05)。結(jié)果見表2。

骨髓水腫長(zhǎng)徑與腫瘤長(zhǎng)徑范圍比值：良性組大于惡性組(P＜0.05)，良性組為0.26～6.4，中位數(shù)為0.69；惡性組為0.1～5.09，中位數(shù)為0.425。軟組織水腫長(zhǎng)徑與腫瘤長(zhǎng)徑范圍比值：良惡性組間無(wú)明顯差異(P＞0.05)，良性組為0.11～5.8，中位數(shù)為0.415；惡性組為0.05～1.22，中位數(shù)為0.3。見表3，圖2、3。

圖1 28歲，男性，骨良性纖維組織細(xì)胞瘤。病灶周圍可見骨髓與軟組織水腫。A：AB為腫瘤最大徑；B：CD為骨髓水腫最大徑；C：EF為軟組織水腫最大徑 圖2 19歲，女性，骨樣骨瘤。A：D為腫瘤最大徑，GH為骨髓水腫最大徑；B：JI為軟組織水腫最大徑。腫瘤范圍較小而骨髓及軟組織水腫范圍相對(duì)較大 圖3 10歲，女性，骨肉瘤。A：d為腫瘤最大徑，KL為骨髓水腫最大徑；B：MN為軟組織水腫最大徑。腫瘤較大而骨髓及軟組織水腫范圍相對(duì)較小Fig. 1 A 28-year-old man with benign fibrous histiocytoma of bone. Bone marrow and soft tissue edema can be seen around the lesion. A: The distance of AB is the length of the tumor; B: The distance of CD is the length of bone marrow edema; C: The distance of EF is the length of soft tissue edema. Fig. 2 A 19-year-old women with osteoidosteoma. A: D is the length of the tumor, the distance of GH is the length of bone marrow edema; B: The distance of IJ is the length of soft tissue edema. The length of tumor is short and the length of bone marrow and soft tissue edema is large. Fig. 3 A 10-year-old women with osteosarcoma. A: d is the length of the tumor, the distance of KL is the length of bone marrow edema; B: The distance of MN is the length of soft tissue edema. The length of tumor is large and the length of bone marrow and soft tissue edema is short.

良性組中，增強(qiáng)掃描10例，其中軟骨母細(xì)胞瘤3例，骨母細(xì)胞瘤1例，朗格漢斯細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥2例，骨纖維結(jié)構(gòu)不良1例，骨軟骨瘤3例。惡性組中，增強(qiáng)掃描11例，其中骨肉瘤2例，軟骨肉瘤3例，轉(zhuǎn)移瘤1例，尤文肉瘤1例，脊索瘤2例，淋巴瘤2例。增強(qiáng)掃描良性組與惡性組骨髓及軟組織水腫均呈晚期均勻強(qiáng)化。

3 討論

3.1 骨髓與軟組織水腫的發(fā)生機(jī)制

瘤周水腫的發(fā)生機(jī)制目前仍不清楚，但可以肯定的是，水腫并不是由單一因素造成的[4]。一些學(xué)者提出腫瘤周圍的炎性反應(yīng)，毛細(xì)血管滲出及腫瘤內(nèi)部壓力增高是產(chǎn)生水腫的主要原因[2-3，5]。Janzen等[5]研究在軟骨肉瘤骨髓水腫內(nèi)發(fā)現(xiàn)纖維組織和炎性反應(yīng)，而Kroon等[3]術(shù)中發(fā)現(xiàn)骨髓水腫區(qū)域宏觀表現(xiàn)正常，顯微鏡下也未見壞死組織、炎癥和纖維化的跡象。Shinmura等[6]、王毅[7]研究發(fā)現(xiàn)，軟骨母細(xì)胞瘤中環(huán)氧合酶-2(COX-2)的表達(dá)與瘤周水腫有關(guān)。Yamamura等[8]研究發(fā)現(xiàn)原發(fā)性骨腫瘤患者瘤周水腫與前列腺素水平顯著相關(guān)。此前有報(bào)道炎性介質(zhì)前列腺素水平與骨樣骨瘤、成骨細(xì)胞瘤及轉(zhuǎn)移瘤有關(guān)。

3.2 骨髓與軟組織水腫的發(fā)生率

本研究結(jié)果表明，骨髓水腫發(fā)生率良惡性組間無(wú)明顯差異，但惡性骨腫瘤軟組織水腫發(fā)生率大于良性組。Kroon等[3]認(rèn)為骨髓水腫發(fā)生率良性組大于惡性組，與本研究有所不同的原因可能與本組研究中良性組內(nèi)腫瘤種類較多有關(guān)。本研究結(jié)果中，惡性骨腫瘤軟組織水腫發(fā)生率大于良性組的原因可能為惡性骨腫瘤的骨質(zhì)破壞更容易引起骨皮質(zhì)中斷并累及周圍軟組織，有更多的機(jī)會(huì)造成對(duì)周圍軟組織的刺激[1，9]。

3.3 骨髓與軟組織水腫的大小

本研究結(jié)果表明，良性組骨髓水腫范圍長(zhǎng)徑與腫瘤范圍長(zhǎng)徑比值大于惡性組，與James等[10]的報(bào)道一致。良性骨腫瘤周圍的骨髓水腫的范圍相對(duì)較大，可能與炎性介質(zhì)的釋放有關(guān)。惡性骨腫瘤周圍骨髓水腫的范圍相對(duì)較小，可能與惡性骨腫瘤的免疫逃逸有關(guān)。良性組與惡性組間周圍軟組織水腫長(zhǎng)徑與腫瘤長(zhǎng)徑比值無(wú)明顯差異，可能與周圍軟組織與骨內(nèi)腫瘤本身相距較遠(yuǎn)，并隔有骨質(zhì)有關(guān)。上述本研究結(jié)果中，良性骨腫瘤及腫瘤樣病變周圍的骨髓水腫的范圍相對(duì)較大，對(duì)于良性骨腫瘤和腫瘤樣病變與惡性骨腫瘤之間的鑒別診斷具有一定的價(jià)值。如果骨內(nèi)的小病灶周圍有大范圍的骨髓水腫，良性骨腫瘤或腫瘤樣病變的可能性大，反之，如果骨內(nèi)較大的病灶而周圍骨髓水腫相對(duì)較小，提示惡性骨腫瘤的可能性較大。

對(duì)于骨髓水腫最大徑與腫瘤最大徑之比，良性組大于惡性組，理論基礎(chǔ)為一些良性骨腫瘤與腫瘤樣病變，如骨樣骨瘤、骨母細(xì)胞瘤、軟骨母細(xì)胞瘤、Langerhans細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥，其病變本身會(huì)產(chǎn)生炎癥介質(zhì)前列腺素，造成周圍骨髓和軟組織的炎性反應(yīng)并形成明顯的周圍水腫區(qū)。而惡性骨腫瘤的免疫逃逸機(jī)制會(huì)減少和抑制人體對(duì)腫瘤本身的免疫作用，反而造成周圍的骨髓水腫程度較輕。

當(dāng)然，不能單靠骨髓水腫的大小鑒別骨腫瘤與腫瘤樣病變的良惡性。目前，病灶本身形態(tài)學(xué)征象是良性骨腫瘤及腫瘤樣病變與惡性骨腫瘤的主要鑒別點(diǎn)。張曉莉等[11]研究發(fā)現(xiàn)，體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散峰度成像在良惡性骨腫瘤的鑒別診斷中也有一定價(jià)值。因此，在臨床影像診斷工作中，首先要依靠其他征象如骨質(zhì)破壞的形態(tài)與邊緣、骨膜反應(yīng)的形態(tài)與程度、骨質(zhì)硬化的邊緣與程度、是否合并軟組織腫塊等來(lái)判斷是否是腫瘤與腫瘤樣病變[12]，然后再參考病變的體素內(nèi)不相干運(yùn)動(dòng)及擴(kuò)散峰度成像參數(shù)、周圍骨髓與軟組織水腫的程度等來(lái)進(jìn)一步判斷良惡性。病變周圍骨髓水腫的程度可以作為良性骨腫瘤與腫瘤樣病變與惡性骨腫瘤的鑒別征象之一。本文的研究結(jié)果表明，良性骨腫瘤和腫瘤樣病變一旦出現(xiàn)周圍骨髓水腫，其程度往往較惡性腫瘤周圍骨髓水腫更為明顯。此結(jié)果的意義在于，周圍明顯的骨髓水腫不是一種惡性征象，反之，可能是提示良性的一種征象。如果對(duì)此認(rèn)識(shí)不足，很容易造成良惡性的誤診。筆者在臨床工作中也發(fā)現(xiàn)不少的良性骨病變因?yàn)椴≡钪車拿黠@水腫而被誤診成惡性腫瘤。比如Langerhans細(xì)胞組織細(xì)胞增生癥、骨母細(xì)胞瘤在MR上表現(xiàn)的病灶周圍明顯的骨髓和軟組織水腫經(jīng)常被當(dāng)成惡性征象而誤診成惡性腫瘤。

評(píng)價(jià)周圍水腫對(duì)于骨腫瘤與腫瘤樣病變的良惡性的鑒別診斷可以起到補(bǔ)充作用，更重要的是減少周圍水腫征象對(duì)良惡性鑒別診斷的誤導(dǎo)作用。正是出于減少誤診的臨床目的，筆者開展了此項(xiàng)研究，這也是本文的臨床意義和價(jià)值所在。

增強(qiáng)掃描良性組與惡性組瘤周水腫均呈均勻晚期強(qiáng)化，與姜前等[13]報(bào)道一致，多數(shù)惡性腫瘤增強(qiáng)掃描呈早期不均勻強(qiáng)化，此征象有助于區(qū)分腫瘤本身及瘤周水腫。腫瘤組織具有高灌注及高滲透性，隨血管系統(tǒng)分布的對(duì)比劑在局部濃度增加并且快速滲入細(xì)胞外間隙，同時(shí)由于水腫組織的擴(kuò)散或滲透作用的增強(qiáng)，SE T1加權(quán)增強(qiáng)掃描中，在較長(zhǎng)的成像時(shí)間內(nèi)因?qū)Ρ葎┰谒[組織中的滲透而使水腫組織得以強(qiáng)化，這種強(qiáng)化主要是晚期強(qiáng)化[14-16]。對(duì)于周圍水腫的強(qiáng)化，骨腫瘤與腫瘤樣病變良惡性組間未發(fā)現(xiàn)有明顯不同，鑒別診斷意義不大。

3.4 本研究可能的局限性

首先，本研究中骨髓及軟組織水腫均為影像學(xué)上的表現(xiàn)，惡性骨腫瘤周圍的水腫區(qū)可能包括微觀浸潤(rùn)區(qū)[17-18]，因?yàn)樗[區(qū)內(nèi)靠近腫瘤實(shí)質(zhì)部位的邊緣區(qū)可以散在少量的腫瘤細(xì)胞(稱之為微觀浸潤(rùn)區(qū))，但在MR平掃上包括微觀浸潤(rùn)區(qū)在內(nèi)的水腫區(qū)域在MR壓脂像上均表現(xiàn)水腫樣的片狀高信號(hào)而歸于MR表現(xiàn)中的水腫區(qū)域。這并不影響本文的結(jié)果，因?yàn)槲⒂^浸潤(rùn)區(qū)就在水腫區(qū)內(nèi)，本文的目的是通過(guò)水腫區(qū)的大小為鑒別良惡性提供一些有用的信息，而不在于確定腫瘤的真正邊緣和邊界。當(dāng)然惡性骨腫瘤的確切邊界可以另文研究。本研究結(jié)果表明，MR表現(xiàn)的惡性腫瘤的周圍骨髓水腫區(qū)(可能包括病理上的微觀浸潤(rùn)區(qū))小于良性腫瘤的周圍骨髓水腫區(qū)，如果能夠去掉廣義的水腫區(qū)內(nèi)的微觀浸潤(rùn)區(qū)，惡性骨腫瘤周圍的單純水腫區(qū)范圍就更小，也只能表明惡性腫瘤的周圍骨髓水腫范圍更小于良性腫瘤與腫瘤樣病變的周圍骨髓水腫，不影響甚至更支持本文的結(jié)果。其次，增加病種特別對(duì)于良性骨腫瘤和腫瘤樣病變，會(huì)降低周圍水腫的出現(xiàn)率，但也并不會(huì)影響本文的研究結(jié)論。

總之，正確認(rèn)識(shí)瘤周水腫有重要意義。在臨床工作中往往由于骨內(nèi)病變周圍的明顯水腫，而將良性骨腫瘤或腫瘤樣病變誤診成惡性骨腫瘤[19]。雖然兩者周圍都可以出現(xiàn)骨髓與軟組織的水腫，但良性骨腫瘤周圍若出現(xiàn)骨髓水腫，其范圍和程度一般較惡性骨腫瘤更為明顯。正確認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，有助于良惡性鑒別診斷和減少誤診。

利益沖突：無(wú)。