CT/MR成像中液-液平面对鉴别原发骨病变良恶性的意义
2012-02-10程晓光苏永彬
程晓光,苏永彬,徐 黎
(北京积水潭医院放射科,北京 100035)
液-液平面(液平)是骨病变中较常见的征象,是由于在囊腔中液体上下层面内容物质不同而在CT上出现密度分层、MR上出现信号分层的现象。关于液平所占病变比例(液平比)与病变良恶性诊断之间的关系,国外文献报道较少[1],国内尚未见报道。经对病理证实的66例原发骨病变的CT、MRI资料进行回顾性分析,探讨液平征象对骨病变良恶性诊断的意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料
搜集2008年4月—2010年5月期间,在北京积水潭医院行CT或MR检查的骨病变内可见液平的患者94例,其中6例无病理结果,15例为术后病变复发,7例为骨肉瘤化疗后,余66例为原发未经处理的骨病变,均经病理诊断(手术51例,组织活检15例)。男43例,女23例,年龄3~63岁,平均24岁。
66例中,仅行CT检查者12例(10例为CT增强检查,2例为平扫检查),仅行MR增强检查者3例,CT增强与MR增强检查均行者51例。
1.2 影像检查
CT检查:采用Toshiba Aquilion 64层螺旋CT扫描机。对比剂使用碘造影剂,浓度为350 mg/mL,剂量100 mL,注射流率4 mL/s。扫描参数,矩阵512× 512,螺距1.0;层厚0.5 mm、120 kV、200~350 mA;有效层厚3.2 mm,重建间隔1.6 mm,标准重建算法及滤过算法。首先进行病变横断面螺旋平扫,然后行增强扫描,包全病变,并至少包括1个邻近关节。增强扫描以主动脉弓层面为监测层面,采用对比剂自动跟踪技术,设定CT扫描启动阈值180 HU。经前臂静脉注射对比剂,所有患者均进行动脉期扫描。对直接扫描横断面图像进行常规横轴、冠状、矢状MPR重组,包括骨窗和软组织窗重组。
MRI:使用GE Signa excite 1.5T超导型MR扫描仪,先行常规MR平扫,包括横断位SE T1WI、FSE T2WI,及矢状位FSE T2WI加脂肪抑制序列。随后行T1WI增强扫描,Gd-DTPA剂量0.1 mL/kg,自肘静脉注药后20 s开始扫描。
1.3 图像分析
66例患者CT与MR图像均分别经3名影像学医师进行阅片分析,仅对液平占骨病灶比例进行评估。将结果分为4组:Ⅰ组:<1/3,液平比<1/3(图1)。Ⅱ组:1/3~<2/3,液平比处于1/3~2/3间(图2)。Ⅲ组:2/3~<100%,仍可见实性成分(图3)。Ⅳ组:100%,完全为液平,未见明显实性成分(图4)。
图1 Ⅰ组(液平比<1/3组):男,21岁,病理诊断为软骨母细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿。T2WI MR轴位片示液平所占病灶比例<1/3。 图2 Ⅱ组(液平比1/3~<2/3组):女,53岁,病理证实为骨巨细胞瘤。T2WI MR轴位片为液平比处于1/3~2/3。 图3 Ⅲ组(液平比2/3~<100%组):男,30岁,病理证实为骨巨细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿。T2WI脂肪抑制序列轴位片示液平比>2/3。 图4 Ⅳ组(液平比为100%组):男,40岁,病理证实为动脉瘤样骨囊肿。T2WI MR轴位片示病灶内液平比为100%。Figure 1. GroupⅠ (the degree of FFLs<1/3):A 21-year-old man,with histological diagnosis of chondroblastoma combined with aneurysmal bone cyst(ABC).Axial T2WI MR image shows FFLs occupying less than 1/3 of the lesion. Figure 2. GroupⅡ (the degree of FFLs as 1/3~2/3):A 53-year-old woman,with histological diagnosis of bone giant cell tumor(GCT).Axial T2WI MR image shows FFLs occupying between 1/3 and 2/3 of the lesion. Figure 3. GroupⅢ(the degree of FFLs 2/3~<100%):A 30-year-old man,with histological diagnosis of bone giant cell tumor combined with ABC.Axial fat-suppressed T2WI MR image shows FFLs occupying more than 2/3 of the lesion. Figure 4. GroupⅣ (complete FFLs):A 40-year-old man,with histological diagnosis of ABC.Axial T2WI MR image shows FFLs occupying the entire lesion.
2 结果
66例原发骨病变中,14例CT增强图像观察液平不清晰,而MR图像可清楚显示。
经手术或穿刺活检病理证实,良性肿瘤或肿瘤样病变58例(58蛐66,88%)。其中6例(6蛐66,9.1%)病理未给出明确病名诊断,为良性病变,未见明确肿瘤细胞。动脉瘤样骨囊肿15例(15蛐66,22.7%)。单发骨囊肿3例 (3蛐66,4.5%)。骨巨细胞瘤22例(22蛐66,33.3%,其中单纯骨巨细胞瘤7例(7蛐66,10.6%),合并动脉瘤样骨囊肿15例(15蛐66,22.7%))。软骨母细胞瘤 7例 (7蛐66,10.6%,其中单纯囊变 1例(1蛐66,1.5%),合并动脉瘤样骨囊肿6例(6蛐66,9.1%))。神经鞘瘤1例(1蛐66,1.5%)。纤维结构不良4例(4蛐66,6.1%)。
恶性骨肿瘤8例(8蛐66,12%),肺癌转移瘤2例(2蛐66,3.0%)。骨巨细胞瘤恶变1例(1蛐66,1.5%)。骨肉瘤 5例 (5蛐66,7.6%, 其中普通型 2例(2蛐66,3.0%),毛细血管扩张型3例(3蛐66,4.5%))。
Ⅰ组8例,良性5例,恶性3例,恶性者所占比例为37.5%,3例均为骨肉瘤(图5)。
Ⅱ组11例,良性9例,恶性2例,恶性所占比例为18.2%,良性者为81.2%,恶性者为2例肺癌骨转移(图6)。
Ⅲ组31例,良性28例,恶性3例,良性所占比例为90.3%,恶性者为2例毛细血管扩张型骨肉瘤、1例骨巨细胞瘤恶变(图7)。
图5 液平比为<1/3组病理诊断 (骨巨细胞瘤项上层浅色柱为合并动脉瘤样骨囊肿者,下层深色柱者为单纯骨巨细胞瘤。软骨母细胞瘤项为软骨母细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿)。Figure 5. The histological diagnoses of patients of groupⅠ(Diagnosis of the case contained in the upper part of the bone GCT bar is GCT with ABC,and diagnosis of each case in the lower part is only bone GCT.Diagnosis of the case contained in chondroblastoma bar is chondroblastoma with ABC).
图6 液平比为1/3~<2/3组病理诊断(骨巨细胞瘤项上层浅色柱为合并动脉瘤样骨囊肿者,下层深色柱者为单纯骨巨细胞瘤。软骨母细胞瘤项为单纯软骨母细胞瘤)。Figure 6. The histological diagnoses of patients of groupⅡ(Diagnosis of the case contained in the upper part of the bone GCT bar is GCT with ABC,and diagnosis of every case in the lower part is only bone GCT.Diagnosis of the case contained in chondroblastoma bar is only chondroblastoma).
Ⅳ组16例,均为良性。约68.8%为原发动脉瘤样骨囊肿(图8)。
图8 液平比为100%组病理诊断Figure 8.The histological diagnoses of patients of groupⅣ.
可见恶性骨肿瘤的液平比多<1/3,并常为骨肉瘤。随着液平比的增加,良性骨肿瘤多见,多为骨巨细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿。在液平比为100%时,良性病变所占比例为100%,多为动脉瘤样骨囊肿。若合并Ⅲ与Ⅳ组,即液平比≥2/3时,约93.6%为良性骨病变,多为骨巨细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿与原发动脉瘤样骨囊肿,恶性病变主要为毛细血管扩张型骨肉瘤。
3 讨论
液平是原发骨病灶CT、MR成像中比较常见的征象之一,在CT后处理中,需要调整窗位、窗宽以观察液平与实性成分,发现液平常需要采用窄的窗宽。但即使采用CT增强检查,其显示液平比例情况仍不如MR成像清楚。一是CT检查本身组织分辨率较差,观察小的液平不清楚;二是CT检查扫描时间短,而液平的出现往往需要患者保持体位不变近10 min[2]。与之相反,MR在这两方面均具有优势,对液平的评估需以MR T1WI、T2WI、T2压脂为基础,必要时需对照参看其他序列如T1增强以确定某些小的实性成分的存在。同时MR T1WI、T2WI、T2压脂等图像可提供液平上、下层面的信号强度对比,Alyas等[3]的结果表明,在T1WI图像表现为上层面T1低信号、下层面T1高信号的骨病变中多数为良性病变,其余序列信号对比不具有鉴别骨肿瘤良恶性的价值。
液平常被认为是原发或继发动脉瘤样骨囊肿或毛细血管扩张型骨肉瘤的典型征象[4],但并不具有诊断特异性[5]。随着CT增强检查,尤其是MR成像的广泛应用,可在原发动脉瘤样骨囊肿、骨巨细胞瘤、软骨母细胞瘤、纤维结构不良、单腔骨囊肿、骨内神经鞘瘤、骨肉瘤、骨转移瘤、嗜酸性肉芽肿、浆细胞瘤、恶性纤维组织细胞瘤等多种骨肿瘤中见此征象[2-10]。本组结果同样显示液平多是由原发或继发动脉瘤样骨囊肿引起的(36/58),Mahnken等[11]指出,液腔在病理学上为含不凝血的腔隙,根据出血的时间不同,T1WI信号表现不同[12]。但是其他肿瘤本身囊变、坏死、出血而出现液平者亦不在少数。在本组58例骨病变中,并非原发或继发动脉瘤样骨囊肿的病变即有22例,占总体的38%。
国外已有一篇文献经MR图像分析液平所占病灶比例与其良恶性的相关性[1],但未指出其内骨肉瘤及其他恶性肿瘤是否为化疗后出现液平,因此难以判断液平这一征象是否为此骨肿瘤的原发特点,并且未指明动脉瘤样骨囊肿是原发抑或继发。而且国外病例数相对较少、时间跨度较长,与国内情况不尽相同。
但本组病例结果总体趋势与国外文献结果相一致,随着液平所占比例的增加,良性原发骨病变所占比例增加。在液平比<1/3时,约37.5%为恶性骨病变,均为骨肉瘤。产生这种现象的原因可能是恶性骨肿瘤生长较快,局部血运不足,局灶组织发生出血、坏死,进而产生液平,但病变整体仍是血运丰富,以实性肿块为主,所以病灶液平比较小。因此在初诊患者CT或MR图像中观察到液平比较低时,需注意结合其他征象判断该病变是否为恶性病变,尽量于手术前行规范穿刺活检。而当液平比≥2/3时,仅6.4%可能为恶性骨病变(3/47),3例恶性骨病变中2例为毛细血管扩张型骨肉瘤。如诸多文献所述[13-18],部分毛细血管扩张型骨肉瘤同骨巨细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿或原发动脉瘤样骨囊肿鉴别困难,尤其是其早期改变。本组病例中2例毛细血管扩张型骨肉瘤液平比值均较高,其中1例实性成分观察相对困难(图9),易误诊为良性病变,必须依靠临床表现与影像学的其他征象(例如在本例中,病变穿透了皮质、突破了骨轮廓,于变薄的皮质外可见到液平),特别需要结合后期复查来进行综合评估。由于骨病变良恶性对于临床处理及预后至关重要,因此对于液平比值较高者仍有必要进行短期内复查、综合判断是否需要穿刺活检。
图9 男,46岁,病理证实为毛细血管扩张型骨肉瘤,CT增强轴位片可见病灶内主要为多发液平。Figue 9.A 46-yearold man,with histological diagnosis of telangiectatic osteosarcoma. Axial enhanced CT image shows almostentire lesion contains FFLs.
同时,在液平所占比例并非100%时,多为其他骨肿瘤合并动脉瘤样骨囊肿。需结合其他影像表现对原发骨病变进行全面评价。本组病例分析显示,在骨巨细胞瘤合并动脉瘤样骨囊肿时,部分病例CT与MR成像中实性成分观察困难,需要结合MR T1增强图像综合判断,以避免漏诊作为主要诊断的原发骨肿瘤。有鉴于此类骨病变同原发动脉瘤样骨囊肿的临床处理有很大不同,所以,当T2或T2压脂序列怀疑液平比可能是100%时,需通过其他序列特别是各个增强序列确认均未见到明显实性成分方可认为液平比为100%。
在液平比为100%时,全部为良性骨病变,主要为原发动脉瘤样骨囊肿与单腔骨囊肿。对此类病变可先行临床观察。
因此,液平比<1/3与为100%时对骨病变良恶性鉴别价值较高,在此之间者,仅依据液平比评价骨病变良恶性价值稍低,并且不能够得出是原发动脉瘤样骨囊肿或骨囊肿的诊断,需结合其他影像学征象与临床表现进行综合评估。
[1]O’Donnell P,Saifuddin A.The prevalence and diagnostic significance of fluid-fluid levels in focal lesions of bone[J]. Skeletal Radiol,2004,33(6):330-336.
[2]Donald R.Diagnosis of bone and joint disorders[M].Beijing: Health Sciences Asia,Elsevier Science,2002:4045.
[3]Alyas F,Saifuddin A.Fluid-fluid levels in bone neoplasms: variation of T1-weighted signal intensity of the superior to inferior layers—diagnostic significance on magnetic resonance imaging[J]. Eur Radiol,2008,18(11):2642-2651.
[4]Hudson TM.Fluid levels in aneurysmal bone cysts:a CT feature [J].AJR,1984,141(5):1001-1004.
[5]Tsai JC,Dalinka MK,Fallon MD,et al.Fluid-fluid level:a nonspecific finding in tumors ofbone and softtissue[J]. Radiology,1990,175(3):779-782.
[6]Keenan S,Bui-Mansfield LT.Musculoskeletal lesions with fluidfluid level:A pictorial essay[J].J Comput Assist Tomogr,2006, 30(3):517-524.
[7]Van Dyck P,VanhoenackerFM,VogelJ,etal.Prevalence, extension and characteristic of fluid-fluid levels in bone and soft tissue tumors[J].Eur Radiol,2006,16(12):2644-2651.
[8]Taranath A,OnikulE.Fluid-fluid levels in transcalvarial Langerhans’cell histiocytosis[J].Pediatr Radiol,2004,34(4):363.
[9]Kickuth R,LauferU,Pannek J,etal.Magnetic resonance imaging of bone marrow metastasis with fluid-fluid levels from small cell neuroendocrine carcinoma of the urinary bladder[J]. Magn Reson Imaging,2002,20(9):691-694.
[10]Bladt O,Demaerel P,Catry F,et al.Multiple vertebral fluidfluid levels[J].Skeletal Radiol,2004,33(11):660-662.
[11]Mahnken AH,Nolte-Ernsting CC,Wildberger JE,etal. Aneurysmal bone cyst:value of MR imaging and conventional radiology[J].Eur Radiol,2003,13(5):1118-1124.
[12]Sandomenico F,Cappabianca S,Iovino M,et al.Aneurysma bone cyst:diagnostic role ofcomputerized tomography and magnetic resonance[J].Radiol Med,1996,92(5):525-529.
[13]Huvos AG,Rosen G,Bretsky SS,et al.Telangiectatic osteogenic sarcoma:a clinicopathologic study of 124 patients[J].Cancer, 1982,49(8):1678-1689.
[14]刘洪洪,黄啸原.毛细血管扩张型骨肉瘤14例临床病理分析[J].中华病理学杂志,2002,31(3):213-216.
[15]MurphyMD,Wan-JaovisidhaS,ThomasTempleH,etal. Telangiectatic osteosarcoma:radiologic-pathologic comparison[J]. Radiology,2003,229(2):545-553.
[16]顾翔,屈辉,程晓光,等.毛细血管扩张性骨肉瘤的影像学分析[J].中国医学影像技术,2005,21(5):760-762.
[17]Weiss A, Khoury JD, Hoffer FA, et al. Telangiectatic osteosarcoma:the St.Jude Children’s Research Hospital’s experience[J].Cancer,2007,109(8):1627-1637.
[18]Kaufman R,Towbin R.Telangiectatic osteosarcoma simulating the appearance of an aneurysmal bone cyst[J].Pediatr Radiol, 1981,11(2):102-104.