DCE-MRI联合DWI检查在良恶性肌骨肿瘤中的诊断价值.pdf

临床医学研究与实践2023 年 9 月第 8 卷第 26 期Diagnostic value of DCE-MRI combined with DWI examinationsin benign and malignant musculoskeletal tumorsYANG Chao1,ZHANG Shaobin1,CHEN Lili1*,ZHANG Mi2(1.Traditional Chinese Medicine Hospital of Baoji,Baoji 721000;2.the First Affiliated Hospital of Xian JiaotongUniversity,Xian 710061,China)ABSTRACT:Objective To explore the diagnostic value of dynamic contrast enhanced magnetic resonanceimaging(DCE-MRI)combined with diffusion weighted imaging(DWI)examinations in benign and malignantmusculoskeletal tumors.Methods A total of 98 patients with musculoskeletal tumors from January 2021 toJanuary 2022 were selected as the study subjects.All patients underwent DCE-MRI and DWI examinations.The diagnostic value of DCE-MRI,DWI independent and combined examinations in benign and malignantmusculoskeletal tumors was analyzed.Results Pathological examination confirmed that among the 98 patientswith musculoskeletal tumors,58 cases(59.18%)were malignant tumors and 40 cases(40.82%)were benigntumors.In DWI examination,the apparent diffusion coefficient(ADC)of the parenchymal part of benigntumors with different diffusion sensitive gradient(b)values were higher than those of malignant tumors(P0.05).In DCE-MRI examination,the volume transfer constant(Ktrans),rate constant(Kep)and extravascularextracellular volume fraction(Ve)of benign tumors were lower than those of malignant tumors(P0.05).Theresults of receiver operating characteristic(ROC)curve showed that in DWI examination,the diagnosticefficiency was the best when b=1 200 s/mm2,and the areas under curve(AUC)for the diagnosis of malignantmusculoskeletal tumors was 0.937,the sensitivity was 89.76%,and the specificity was 88.00%;in theDCE-MRI examination,the diagnostic efficiency of Ktransparameter was the best,and the AUC for thediagnosis of malignant musculoskeletal tumors was 0.891,the sensitivity was 89.80%,and the specificity was83.00%;in DWI combined with DCE-MRI examination,the AUC of 1 200 s/mm2+Ktransparameter in thediagnosis of malignant musculoskeletal tumors was 0.965,the sensitivity was 82.86%,and the specificity was92.50%.Conclusion DCE-MRI combined with DWI examinations in benign and malignant musculoskeletalDCE-MRI 联合 DWI 检查在良恶性肌骨肿瘤中的诊断价值杨超1，张少斌1，陈丽丽1*，张密2（1.宝鸡市中医医院，陕西 宝鸡，721000；2.西安交通大学第一附属医院，陕西 西安，710061）摘要：目的 探讨磁共振动态增强扫描（DCE-MRI）联合弥散加权成像（DWI）检查在良恶性肌骨肿瘤中的诊断价值。方法 选取 2021 年 1 月至 2022 年 1 月 98 例肌骨肿瘤患者作为研究对象，均接受 DCE-MRI、DWI检查。分析 DCE-MRI、DWI 独立及联合检查在良恶性肌骨肿瘤中的诊断价值。结果 经病理检查证实，98 例肌骨肿瘤患者中，恶性肿瘤 58 例（59.18%），良性肿瘤 40 例（40.82%）。DWI 检查中，不同弥散敏感梯度（b）值良性肿瘤的实质部分表观扩散系数（ADC）高于恶性肿瘤（P约0.05）。DCE-MRI 检查中，良性肿瘤的容量转移常数（Ktrans）、速率常数（Kep）、血管外细胞外间隙容积比（Ve）均低于恶性肿瘤（P约0.05）。受试者工作特征（ROC）曲线结果显示，DWI 检查中，当 b=1 200 s/mm2时诊断效能最佳，诊断恶性肌骨肿瘤的曲线下面积（AUC）为 0.937，灵敏度为 89.76%，特异度为 88.00%；DCE-MRI 检查中，Ktrans参数诊断效能最佳，诊断恶性肌骨肿瘤的 AUC 为 0.891，灵敏度为 89.80%，特异度为 83.00%；DWI 联合 DCE-MRI 检查中，1 200 s/mm2+Ktrans参数对恶性肌骨肿瘤诊断的 AUC 为 0.965，灵敏度为 82.86%，特异度为 92.50%。结论 DCE-MRI 联合 DWI 检查在良恶性肌骨肿瘤中的诊断效能较优。关键词：磁共振动态增强扫描；弥散加权成像；肌骨肿瘤中图分类号：R445文献标志码：A文章编号：2096-1413(2023)26-0077-04DOI:10.19347/ki.2096-1413.202326020基金项目：陕西省重点研发计划项目（No.2020SF-231）。作者简介：杨超（1986），男，主治医师，学士。研究方向：中枢神经系统、骨骼肌肉系统影像诊断。*通讯作者：陈丽丽，E-mail:.技术方法77-临床医学研究与实践2023 年 9 月第 8 卷第 26 期肌骨肿瘤是临床骨科较为常见的肿瘤病灶，种类繁多，该病症的复杂性、多样性使其成为临床诊断的难点。其中，早期良恶性肌骨肿瘤的鉴别诊断对临床诊治有着重要意义。在临床中，肌骨肿瘤的症状表现缺乏特异性，影像学是该病良恶性诊断的主要方式。当前，功能磁共振的发展和应用为肌骨肿瘤的诊断提供了新方法，其在显示病变敏感性及诊断方面有重要价值，既往主要应用在中枢神经系统病变中1。磁共振动态增强扫描（dynamic contrast enhancedmagnetic resonance imaging,DCE-MRI）能定量反映病变的动态增强效应，基于组织微循环灌注的改变可反映病变组织的病理、生理以及生化信息，在临床定性诊断中有着良好的应用2。本研究旨在探讨DCE-MRI 联合弥散加权成像（diffusion weightedimaging,DWI）在良恶性肌骨肿瘤诊断中的应用价值，现报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料选取 2021 年 1 月至 2022 年 1 月 98 例肌骨肿瘤患者作为研究对象，其中男 52 例，女 46 例；年龄49耀74 岁，平均年龄（61.33依4.86）岁；肿瘤直径 2.84耀14.32 cm，平均肿瘤直径（8.34依1.25）cm。本研究得到所在医院伦理委员会批准；患者及其家属对本研究知情并同意。1.2 纳入及排除标准纳入标准：淤年龄逸18 岁，临床资料完整；于检查前未实施任何治疗；盂经穿刺活检或手术病理检查证实为肌骨肿瘤；榆影像图像质量满足定性分析要求；虞可配合检查。排除标准：淤对影像学检查使用的对比剂过敏；于既往行心脏起搏器植入术；盂合并其他恶性肿瘤。1.3 方法应用 GE Hde Signa 1.5T 高场强超导型磁共振仪，患者保持仰卧位，肢体置于线圈中心，于周围填塞垫子，并固定头部。常规扫描。横断面压脂快速自旋回波（fast spinecho,FSE）T1加权成像（T1weighted imaging,T1WI）：重复时间（repeat time,TR）、回波时间（echo time,TE）分别为 45、12 ms，层厚为 5 mm；T2加权成像（T2weigh-ted imaging,T2WI）：TR、TE 分别为 2 560、78 ms，层厚为 4 mm。DWI 扫描。采用平面回波扩散加权成像（echo-planar imaging diffusion weighted imaging,EPI-DWI）序列，选择脂肪抑制技术扫描，TR 为 3 000 ms，TE 为84 ms，层厚为 5 mm，层间距为 0.8 mm，矩阵为 128伊128，视野（field of view,FOV）与层数依照病灶大小调整，average 4 次，采集时间为 1 min 32 s。应用 3个弥散敏感梯度（b）值，即 400、800、1 200 s/mm2，于层面选择方向、频率编码方向、相位编码方向施加弥散梯度。评价 DWI 信号强度、特征表现，并测定表观扩散系数（apparent diffusion coefficient,ADC），在选定感兴趣区（region of interest,ROI）时，应测量信号强度最大且均匀性最佳的层面，对于具有毛玻璃、空洞等表现，且不均匀的病灶可选多个小面积 ROI 进行测定，计算平均值。DCE-MRI 扫描。采用三维肝脏容积加速采集（3Dliver acquisition with volume acceleration,3D-LAVA）序列扫描，TR 为 4.78 ms，TE 为 2.26 ms，矩阵为125伊256，层厚为 2.5 mm，层间距为 0.5 mm，反转角10毅，average 1 次，注射对比剂钆喷酸葡胺前扫描 1次，扫描完成同时注射对比剂，手推注射器静脉团注，5 s内完成，注射量 0.1 mmol/kg，第 1 次与第 2 次扫描间隔 20 s，之后每次扫描间隔 1 s，进行 16 次，扫描6 min 30 s。图像处理。由 2 名临床经验在 5 年以上的影像科医师进行独立处理。在 DWI 图像传到后台处理后生成 ADC 图像，再将病灶组织实性、囊性部分定位ROI，测定各自 ADC，检查中均要避开坏死或囊变部位，3 次测量，取最低值。DCE-MRI 图像处理后以实性最显著处选为 ROI，通过 Tofts 双室药代动力学模型，测量容量转移常数（volume transfer constant,Ktrans）、速率常数（rate constant,Kep）、血管外细胞外间隙容积比（extravascular extracellular volume fraction,Ve），均测量 2 次，计算平均值。1.源 统计学方法采用 SPSS24.0 统计学软件分析数据，计数资料用 n/%表示，用 字2检验，计量资料用x 軃依泽 表示，用 t 检验，绘制受试者工作特征（receiver operating charac原teristic,ROC）曲线分析诊断效能，以 P约0.05 为差异具有统计学意义。tumors has better diagnostic efficiency.KEYWORDS:dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging;diffusion weighted imaging;muscu原loskeletal tumor78-临床医学研究与实践2023 年 9 月第 8 卷第 26 期00.20.40.60.81.01-特异度员.00.80.60.40.20b=400 s/mm2b=800 s/mm2b=1 200 s/mm2参考线图 2DCE-MRI 定量参数诊断恶性肌骨肿瘤的 ROC 曲线表 1良恶性肌骨肿瘤患者的 DWI 定量参数比较（x軃依泽，伊10-3mm2/s）400 s/mm2800 s/mm21 200 s/mm2400 s/mm2800 s/mm21 200 s/mm21 645.58依215.491 618.34依184.221 428.41依175.242 843.70依312.272 745.41依267.242 528.30依255.281 207.26依204.171 140.48依204.16910.43依180.462 810.45依305.882 723.43依234.882 511.23依224.8910.49410.78212.0440.9220.9170.8330.0010.0000.0000.0740.0830.091组别良性肿瘤恶性肿瘤tP例数4058实质部分 ADC囊性部分 ADC表 2良恶性肌骨肿瘤患者的 DCE-MRI 定量参数比较（x軃依泽）组别例数Ktrans（min-1）Kep（min-1）Ve良性肿瘤400.04依0.020.23依0.110.40依0.15恶性肿瘤580.17依0.080.47依0.200.58依0.19t3.8423.2934.394P0.0000.0120.000表 3DWI 定量参数在恶性肌骨肿瘤中的诊断效能参数AUC95%CI约登指数400 s/mm20.8930.852耀0.9200.703800 s/mm20.9010.894耀0.9530.7001 200 s/mm20.9370.920耀1.0220.778灵敏度（%）75.0095.0089.76特异度（%）P95.310.00175.050.00088.000.0002 结果2.1 肌骨肿瘤患者的病理检查结果98 例肌骨肿瘤患者经病理检查证实，恶性肿瘤58 例（59.18%），包括骨肉瘤 19 例，侵袭性骨巨细胞癌 14 例，恶性纤维组织细胞瘤 11 例，滑膜肉瘤 7例，浆细胞性骨髓瘤 5 例，恶性黑色素瘤 2 例；良性肿瘤40 例（40.82%），包括脂肪瘤 6 例，骨纤维异常增殖症 11 例，血管瘤 10 例，非骨化性纤维瘤 5 例，单纯性骨囊肿 5 例，内生软骨瘤 3 例。2.2 良恶性肌骨肿瘤患者的 DWI 及 DCE-MRI 定量参数比较DWI 检查中，不同 b 值良性肿瘤的实质部分ADC高于恶性肿瘤（P约0.05，表 1）；DCE-MRI 检查中，良性肿瘤的 Ktrans、Kep、Ve均低于恶性肿瘤（P约0.05，表 2）。表 4DCE-MRI 定量参数在恶性肌骨肿瘤中的诊断效能参数AUC95%CI约登指数Ktrans0.8910.825耀0.9180.728Kep0.7830.755耀0.8060.493Ve0.7640.760耀0.8270.405灵敏度（%）89.8062.0070.50特异度（%）P83.000.00087.310.01070.030.0212.3 DWI 定量参数在恶性肌骨肿瘤中的诊断效能分析ROC 曲线显示，DWI 检查中，当 b=1 200 s/mm2时诊断效能最佳，诊断恶性肌骨肿瘤的曲线下面积（areasunder curve,AUC）为 0.937，灵敏度为 89.76%，特异度为 88.00%。见表 3、图 1。2.4 DCE-MRI 定量参数在恶性肌骨肿瘤中的诊断效能分析ROC 曲线结果显示，DCE-MRI 检查中，Ktrans参数诊断效能最佳，诊断恶性肌骨肿瘤的 AUC 为0.891，灵敏度为 89.80%，特异度为 83.00%，见表 4、图 2。2.5 DWI 联合 DCE-MRI 定量参数在恶性肌骨肿瘤中的诊断效能分析ROC 曲线结果显示，DWI 联合 DCE-MRI 检查中，1 200 s/mm2+Ktrans参数对恶性肌骨肿瘤诊断的AUC为 0.965，95%CI 为 0.852耀0.982，约登指数为 0.754，灵敏度为 82.86%，特异度为 92.50%。见图 3。00.20.40.60.81.01-特异度员.00.80.60.40.20图 1DWI 定量参数诊断恶性肌骨肿瘤的 ROC 曲线KtransKepVe参考线79-临床医学研究与实践2023 年 9 月第 8 卷第 26 期图 3DWI 联合 DCE-MRI 定量参数诊断恶性肌骨肿瘤的ROC 曲线3 讨论目前，磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）成为肌骨系统病变诊断的重要方法，有着高软组织分辨性能，并可多方位、多参数成像，近年来在临床上应用广泛。但肌骨系统病变有诸多种类，组织学分型复杂，单一应用 MRI 常规序列扫描，难以提供充足有力、信息明确的良、恶性诊断结果3。DWI与 DCE-MRI 能从不同角度反映病灶组织的病理、生理及生化代谢等信息，有助于临床更为全面地认识肌骨系统病变，有效鉴别诊断良、恶性肌骨肿瘤。但因这些方法的评价指标较多，应用上较为混乱，且缺少各自指标价值和意义的对比研究，因而结论上存在较明显的差异，影响 MRI 新技术在肌骨疾病诊断中的应用。在肌骨肿瘤定性诊断中，MRI 的软组织分辨率较好，能清晰观察到病灶内部结构，但由于肌骨肿瘤分型多样且复杂，常规 MRI 难以量化，在定性诊断上有着一定的经验性和主观性，单纯从病灶形态学定性有一定困难4。DCE-MRI 是一种新型影像学诊断技术，就是在应用对比剂下，通过药代动力学得到动态性曲线，可量化肿瘤组织血供状况，从病灶组织的成分、血运、血管生成等提升定性准确度5。DWI可检测出机体内水分子运动情况，以此反映肿瘤细胞的密度，通过 ADC 值明确病灶扩散敏感梯度场的变化，显示出病灶组织的微观结构状态及改变，进而对肿瘤进行定性6。本研究结果显示，经病理检查证实，98 例肌骨肿瘤患者中，恶性肿瘤 58 例（59.18%），良性肿瘤40例（40.82%）。从 DWI 检查情况来看，不同 b 值良性肿瘤的实质部分 ADC 高于恶性肿瘤（P约0.05）。分析原因可能是，恶性肿瘤的组织密度更大，排列更密，核浆大，细胞间的空间小，进而使得水分子弥散受限，ADC 较小，但反之囊性部分由于囊液黏滞度大，不同定性肿瘤组的 ADC 差异小，与相关研究报道一致7。本研究还对比 b 值为 400、800、1 200 s/mm2时DWI 扫描诊断的效能，结果显示，当 b=1 200 s/mm2时对恶性肌骨肿瘤的诊断效能最佳，诊断灵敏度为89.76%，特异度为 88.00%。研究表明，b 值越大越能反映水分子扩散情况，但伪影会增多，对最终诊断结果有一定影响，在 DWI 检查信号变化上难以辨别。但在肌骨肿瘤实性部分更清晰，可有效区分囊性部分8。本研究结果显示，良性肿瘤的 Ktrans、Kep、Ve均低于恶性肿瘤（P约0.05），这些参数值与肿瘤标志物、局部血管生成有关9。高朋瑞等10研究报道，因 DCE-MRI检查易受运动等伪影影响，重复性较差，联合 DWI有助于降低漏诊、误诊的发生风险。本研究中，将DWI与 DCE-MRI 联合应用到恶性肌骨肿瘤的诊断中发现，1 200 s/mm2+Ktrans参数对恶性肌骨肿瘤的诊断灵敏度为 82.86%，特异度为 92.50%，可以看出联合检查在肌骨肿瘤定性诊断的诊断效能较优，两种检查方式可以相互补充，更准确地对肿瘤进行定性诊断。综上所述，DCE-MRI 联合 DWI 检查在良恶性肌骨肿瘤中的诊断效能较优，能为临床早期诊断和治疗提供重要的影像学依据，有着重要的临床价值。参考文献：1 刘广辉.磁共振弥散加权成像评估骨肌肿瘤的临床分析J.实用医学影像杂志,2022,23(1):84-87.2 蒋敏,李愉.动态增强 MRI 定量参数对下肢良恶性肌骨肿瘤的鉴别诊断价值J.中国 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