PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值鑒別骨質(zhì)疏松、惡性骨折的效能*

劉培舉, 杜開廣, 肖章

1平煤神馬醫(yī)療集團總醫(yī)院放射科(河南平頂山 467000)； 2平頂山市第一人民醫(yī)院骨外一科(河南平頂山 410402)

椎體壓縮性骨折是外傷、骨質(zhì)疏松及惡性腫瘤等病因所致椎體高度降低，按病因可分為良性骨折、惡性骨折，其中良性骨折主要由骨質(zhì)疏松所致，而惡性骨折主要病因是骨髓瘤、轉(zhuǎn)移瘤等[1]。臨床能準(zhǔn)確鑒別椎體壓縮性骨折良惡性對指導(dǎo)臨床制定治療方案至關(guān)重要。目前正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET)/CT、腰椎定量計算機斷層掃描(QCT)、磁共振成像(MRI)是臨床診斷骨骼、軟組織病變常用影像學(xué)技術(shù)，盡管三者均可從組織形態(tài)、組織生理特征等方面為臨床提供診斷信息，但椎體壓縮性骨折受其特殊解剖結(jié)構(gòu)影響，上述技術(shù)單純應(yīng)用在鑒別骨折良惡性層面仍有一定難度[2-4]。如何有效提升椎體壓縮性骨折惡性鑒別效能是當(dāng)前急需解決問題之一。本研究首次探討PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值與惡性椎體壓縮性骨折的關(guān)系及聯(lián)合鑒別骨質(zhì)疏松、惡性骨折的效能，旨在為臨床完善對應(yīng)鑒別診斷機制提供參考?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年4月至2020年10月我院收治的86例骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(OVCF)患者(OVCF組)及86例惡性椎體壓縮性骨折患者(惡性組，其中57例骨髓瘤，29例轉(zhuǎn)移瘤)。納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)實驗室、影像學(xué)及病理診斷確診；均接受PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI檢查；入組前未接受任何相關(guān)治療；患者、家屬知情理解簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)核及其他感染性疾病所致椎體骨折；陳舊性骨折者；創(chuàng)傷及暴力所致骨折者；其他部位骨折者；體內(nèi)有金屬植入物者；有精神及認(rèn)知缺陷者。本研究通過倫理委員會批準(zhǔn)(2017PMS-KY-31)。

1.2 方法 (1)PET/CT檢查：采取德國Siemens公司Biograph 16 PET/CT儀，檢查前4～6 h禁食，經(jīng)肘靜脈注射美國CTI公司所提供18F-FDG 顯像劑，完成注射囑避光、平臥休息1 h再實施PET/CT檢查；首先常規(guī)CT掃描，范圍是顱頂-股骨中上段，參數(shù)設(shè)置：電流50 mA,電壓120 kV，螺距1.5，層厚5 mm，層間距3 mm，矩陣512×512；完成后再實施PET檢查，2.50 min/床位，采集7～8個床位；PET數(shù)據(jù)經(jīng)CT掃描衰減校正，迭代法重建，獲取橫斷位、矢狀位、冠狀位數(shù)據(jù)，工作站自動完成圖像融合，記錄最大標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUVmax)。(2)腰椎QCT檢查：參數(shù)設(shè)置：電流 125 mA,電壓120 kV，床高78 cm，螺距0.938，掃描時間0.5 s，重建視野(field of vie，F(xiàn)OV)40 cm；(3)MRI檢查：采用美國GE Brivo MR 355 型1.5 T MRI掃描儀，脊柱相控陣線圈，仰臥位；首先常規(guī)MRI序列掃描，包括矢狀位自旋回波T1WI，快速自旋回波T2WI(TE 126 ms，TR 2 160 ms)、脂肪抑制T2WI，軸位快速自旋回波脂肪抑制T2WI掃描，層間隔1 mm，層厚4 mm；回波三點法水脂分離掃描參數(shù)：TE 102 ms，TR 2 736 ms，層間隔1 mm，層厚3 mm，矩陣288×288，NEX 2；掃描完成數(shù)據(jù)傳送至圖像工作站，記錄脂/水像、MRI同反相位信號比值。

1.3 觀察指標(biāo) (1)兩組一般資料比較。(2)兩組PET/CT表現(xiàn)、SUVmax比較。(3)兩組腰椎QCT、MRI同反相位信號比值比較。(4)惡性椎體壓縮性骨折的影響因素。(5)PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值的鑒別價值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料以例數(shù)描述，采用2檢驗，等級資料采用秩和檢驗；計量資料采取 Bartlett 方差齊性檢驗與 Kolmogorov-Smirnov 正態(tài)性檢驗，均確認(rèn)具備方差齊性且近似服從正態(tài)布，以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差描述，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗；logistic回歸方程分析相關(guān)因素；受試者工作特征(ROC)曲線分析鑒別診斷價值。均采用雙側(cè)檢驗，α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較 兩組間一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料對比 例(%)

2.2 兩組PET/CT表現(xiàn)比較 兩組軟組織腫塊影、病變椎體附件受累分布比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組PET/CT表現(xiàn)比較 例(%)

2.3 兩組腰椎QCT、MRI同反相位信號比值比較 OVCF組腰椎QCT BMD、反相位/同相位信號比值低于惡性組，脂/水像信號比值高于惡性組(P<0.05)。見表3。

表3 兩組PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值對比

2.4 惡性椎體壓縮性骨折影響因素的logistic回歸方程分析 以是否發(fā)生惡性椎體壓縮性骨折為因變量，0=未發(fā)生，1=發(fā)生；納入軟組織腫塊影、病變椎體附件受累、腰椎QCT BMD、脂/水像、反相位/同相位信號比值作為自變量，其中軟組織腫塊影、病變椎體附件受累為二分類變量，0=無，1=有，腰椎QCT BMD、脂/水像、反相位/同相位信號比值為連續(xù)變量，以兩組均值為界進(jìn)行分層，1=低于均值，2=高于均值；應(yīng)用逐步回歸分析策略，結(jié)果顯示軟組織腫塊影、病變椎體附件受累、腰椎QCT BMD、脂/水像、反相位/同相位信號比值均與惡性椎體壓縮性骨折有關(guān)(P<0.05)。見表4。

表4 惡性椎體壓縮性骨折影響因素的logistic回歸方程分析

2.5 PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值的鑒別價值 以惡性組為陽性樣本，以O(shè)VCF組為陰性樣本，繪制ROC曲線，結(jié)果顯示，病變椎體附件受累鑒別OVCF和惡性骨折的ROC曲線下面積(AUC)最大，其次是腰椎QCT BMD、反相位/同相位、脂/水像、軟組織腫塊影；由于軟組織腫塊影特異度最高，反相位/同相位的敏感度最高，故采用SPSS軟件的聯(lián)合應(yīng)用ROC理論模式，即LogP模式：對各單獨應(yīng)用指標(biāo)進(jìn)行綜合回歸，建立logistic鑒別診斷評估模型，再依據(jù)所得回歸系數(shù)β，歸一化加權(quán)計算并對應(yīng)處理各樣本資料，并據(jù)其進(jìn)行軟組織腫塊影與反相位/同相位聯(lián)合應(yīng)用的ROC曲線分析，結(jié)果顯示，軟組織腫塊影聯(lián)合反相位/同相位鑒別OVCF與惡性骨折的AUC為0.974，見圖1，ROC曲線分析結(jié)果見表5。

表5 PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值的鑒別價值

圖1 PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值的鑒別價值

3 討論

椎體壓縮性骨折、尤其是骨髓瘤、轉(zhuǎn)移瘤等所致惡性椎體壓縮性骨折，及時鑒別診斷是臨床有效治療，改善患者預(yù)后的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前病理診斷是仍是臨床鑒別良惡性疾病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但存在創(chuàng)傷性，且檢查結(jié)果易受取材部位限制，而常規(guī)影像學(xué)，如X線、CT、MRI等在椎體壓縮性骨折良惡性鑒別診斷中亦有一定局限性[5-6]。

PET/CT不僅可提供檢查部位形態(tài)特征改變信息，且可根據(jù)局部組織代謝狀態(tài)進(jìn)行診斷[7-8]。田萍等[9]研究表明，椎體壓縮性骨折患者病變椎體旁軟組織腫塊、附件受累特征是鑒別其良惡性的重要間接征象。本研究也發(fā)現(xiàn)，PET/CT檢查中OVCF患者無軟組織腫塊影及病變椎體附件受累情況出現(xiàn)，但從惡性組不難看出仍有部分患者與OVCF存在一定重疊，可能造成漏診。分析主要是因良性椎體壓縮性骨折部位附近軟組織影多為少量出血及軟組織水腫所致，附件受累概率較低；惡性骨折中轉(zhuǎn)移瘤生長迅速，易破壞骨皮質(zhì)而形成軟組織腫塊，且病灶自Batson靜脈叢逆流至椎體靜脈易累及附件，而骨髓瘤早期呈彌漫性浸潤可同時累及附件，后期骨皮質(zhì)被破壞，侵入附近軟組織而形成軟組織腫塊[10-13]。本研究所取惡性骨折病例中病變椎體附件受累占比84.88%，有軟組織腫塊影占比僅11.63%，可能與選例處于早期有關(guān)，如：骨髓瘤早期患者骨皮質(zhì)尚未破壞，未形成軟組織腫，此可能是造成部分患者漏診的主要因素之一，同時亦提示臨床需積極完善鑒別診斷方案。另外，本研究發(fā)現(xiàn)兩組SUVmax相似，其原因是惡性組包含骨髓瘤與轉(zhuǎn)移瘤患者，雖然轉(zhuǎn)移瘤SUVmax常高于骨質(zhì)疏松患者，但骨髓瘤患者SUVmax與骨質(zhì)疏松相似[1]，而研究所納入骨髓瘤患者多于轉(zhuǎn)移瘤，因此惡性組與OVCF組SUVmax無明顯差異。

腰椎QCT是近年隨CT技術(shù)及設(shè)備發(fā)展、完善而逐漸應(yīng)用于臨床的一種腰椎骨密度測量技術(shù)。目前QCT在絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松評價方面已有大量報道，其能分別檢測松質(zhì)骨、皮質(zhì)骨的骨密度，且能提供骨小梁、骨幾何信息[14-17]。孫晶等[18]對多發(fā)性骨髓瘤患者實施腰椎QCT檢查所測腰椎QCT BMD平均值為(83.24±33.73) mg/cm3。本研究結(jié)果顯示，惡性組腰椎QCT BMD平均值(83.56±20.49) mg/cm3低于OVCF組(P<0.05)，說明OVCF患者BMD降低更顯著，或可作為臨床鑒別其良惡性的參考依據(jù)之一。但臨床實踐中骨髓瘤所致椎體壓縮性骨折發(fā)生發(fā)展中常伴不同程度局灶性腰椎骨質(zhì)破壞，影響局部骨密度[19]。本研究結(jié)果亦顯示，不同性質(zhì)椎體壓縮性骨折患者間腰椎QCT BMD存在大范圍重疊，其診斷敏感性有待商榷。MRI同反相位信號比值是近年改進(jìn)的三點式DIXON水脂分離技術(shù)，即通過脂肪、水質(zhì)子間共振頻率差異反應(yīng)目標(biāo)組織信號特征[20-21]。陳訓(xùn)貴等[22]研究中顯示，惡性椎體壓縮性骨折脂/水像值升高，而反相位/同相位值降低。本研究結(jié)果與此一致，惡性組反相位/同相位信號比值高于OVCF組，脂/水像信號比值低于OVCF組(P<0.05)，客觀說明MRI同反相位信號比值可應(yīng)用于椎體壓縮性骨折良惡性判斷，但少數(shù)情況各種病變信號互相混雜，此技術(shù)單純應(yīng)用仍存在片面性。本研究logistic回歸方程分析顯示，軟組織腫塊影、病變椎體附件受累、腰椎QCT BMD、脂/水像、反相位/同相位信號比值均與惡性椎體壓縮性骨折有關(guān)(P<0.05)，反映上述指標(biāo)聯(lián)合檢查或可提升良惡性椎體壓縮性骨折鑒別效能。進(jìn)一步ROC分析顯示，軟組織腫塊影聯(lián)合反相位/同相位診斷惡性椎體壓縮性骨折的AUC為0.974，特異度達(dá)100.00%，敏感度達(dá)90.70%，說明此診斷方案具有較高診斷效能，可為臨床制定治療方案提供參考。但本研究不足之處在于未對PET/CT表現(xiàn)、腰椎QCT、MRI同反相位信號比值聯(lián)合診斷方案指導(dǎo)下所制定治療方案效果進(jìn)行探究，需后期進(jìn)一步探究。

綜上所述，惡性椎體壓縮性骨折在影像學(xué)診斷中可見軟組織腫塊影，常累及病變椎體附件，且可造成BMD、脂/水像及反相位/同相位信號比值異常，軟組織腫塊影聯(lián)合反相位/同相位診斷可提高鑒別診斷效能，以指導(dǎo)臨床制定治療方案。

利益相關(guān)聲明：本文無利益沖突。

作者貢獻(xiàn)說明：劉培舉：醞釀和設(shè)計試驗、實施研究、起草論文、采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計分析、分析/解釋數(shù)據(jù)；杜開廣：實施研究、采集數(shù)據(jù)、審閱論文內(nèi)容；肖章：醞釀和設(shè)計試驗、實施研究、分析/解釋數(shù)據(jù)、審閱論文內(nèi)容、獲取研究經(jīng)費。