磁共振全身弥散加权成像对恶性肿瘤骨转移的诊断价值研究

周志强 孙宏 王哲 殷倩 王智宝

近年来磁共振功能成像(DWI)在全身检查中应用越来越广泛，其较磁共振平扫对病变更高的检出敏感性及诊断价值，得到影像及临床医生的广泛认可。而全身弥散加权成像(WB-DWI)，采用反转恢复回波平面弥散序列(STIR-DWI-EPI)，在抑制肌肉、脂肪、肝脏等组织背景信号的基础上，突出病变区域的弥散加权对比，大大提高了病变组织，尤其是恶性肿瘤及其转移灶的检出率。由于采用了全身大范围扫描，并进行3D后处理重建，其成像效果及临床意义与正电子发射体层成像(PET)有许多类似之处，被称为 MR“类PET”技术。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析保定市第二医院磁共振室2009年2月至2014年2月间进行的磁共振全身弥散加权成像(WB-DWI)检查资料完整的52例恶性肿瘤患者，从中选取22例确诊骨转移患者进行分析、研究。

1.2 仪器设备与检查方法

1.2.1 磁共振扫描方法:应用GE Signa HDe 1.5T超导型磁共振成像仪，受检者采取仰卧位，足先进，在平静呼吸状态下应用单次激发和化学位移频率选择脉冲脂肪抑制技术进行扫描，扫描分六段(头、颈、胸、腹、盆腔、下肢段)，扫描和信号采集使用磁体内置Body线圈(体线圈)。具体参数:短TI反转恢复平面回波弥散序列(STIR-DWI-EPI)TR(重复时间)5 100 ms，TE(回波时间)mininum，TI 180 ms，NEX(激励次数)12次，b值(扩散弥散系数)600 s/mm2，矩阵128×128，层厚 6 mm，层间距 0 mm，FOV(视野)40 cm ×40 cm;同时采集相同层面的单次激发快速自旋回波序列(SSFES)T2WI像作为参照，TR minimum，TE 80 ms，带宽 83.33 mm，NEX 1次，b值 0 s/mm2，矩阵 256 ×192，层厚 6 mm，层间距 0 mm，FOV(视野)40 cm ×40 cm。

1.2.2 ECT扫描方法:应用GE公司的Infinia Hawkeye双探头核素骨扫描仪，患者静脉推注99mTc-亚甲基二磷酸盐(99mTc-MDP)25mci，2～3小时后进行全身前位和后位显像，必要时采集局部显影。

1.3 图像后处理 WB-DWI各序列扫描完成后传送到GE Signa 1.5T ADW4.4工作站上，将各序列图像进行整合，得到DWI和T2WI图像各一套，然后再用3DRformat软件重建成三维立体图像并进行黑白翻转，得到类似于PET的图像。

1.4 影像资料分析 所有WB-DWI图像分析采用双盲法，分别由两位经验丰富的影像科医师独立阅片。影像医师阅片时仅提供给患者的基本资料，如患者性别、年龄、原发肿瘤病史等，不提供其它检查结果及临床资料，然后在扫描野内查找可疑病灶，进行资料汇总。阅片医师经过分析、讨论取得一致结果后，作为病灶数目统计。WB-DWI图像中阳性病灶为骨骼内相对于正常骨组织的高信号;ECT图像中阳性病灶为骨骼内异常放射性浓聚和/或缺损。

1.5 诊断依据

1.5.1 22例恶性肿瘤骨转移患者，原发灶均经手术或穿刺活检病理证实。

1.5.2 22例恶性肿瘤骨转移患者，经CT/MR平扫及增强、ECT或/和PET-CT等综合影像检查、穿刺活检及临床随访，确认骨转移灶共180个。

1.5.3 患者在行WB-DWI检查及ECT扫描前，未接受过抗癌治疗或治疗后间隔3个月以上。

2 结果

2.1 WB-DWI表现 骨转移灶在WB-DWI图像上表现为骨髓内明显高信号影，经黑白翻转后呈低信号影，图像效果类似于PET图像。

2.2 WB-DWI检查结果与ECT对比

2.2.1 本组22例恶性肿瘤骨转移病例中，包括肺癌7例，乳腺癌5例，肝癌3例，肾癌2例，卵巢癌2例，宫颈癌1例，前列腺癌2例。

2.2.2 将全身骨骼分为11处区域(颅骨、肩胛骨、胸锁骨、肋骨、颈椎、胸椎、腰椎、骨盆、肱骨、股骨、胫腓骨)，WB-DWI发现异常信号灶159个，其中假阳性病灶6个，分别为颅骨2个、胸锁骨1个、胸椎2个、腰椎1个;遗漏真阳性病灶27个，分别为颅骨8个、肩胛骨2个、胸锁骨6个、肋骨4个、胸椎2个、腰椎2个、骨盆1个、肱骨1个、胫腓骨1个。与参考标准(180处骨转移灶)对比，检出率为85%，准确率为96.23%。ECT发现异常放射性浓聚灶175个，其中假阳性病灶15个，分别为颅骨1个、肋骨1个、颈椎2个、胸椎5个、腰椎4个、股骨1个、胫腓骨1个:遗漏真阳性病灶20个，分别为颅骨1个、肩胛骨1个、肋骨2个、颈椎3个、胸椎4个、腰椎3个、骨盆2个、股骨2个、胫腓骨2个。与参考标准对比，检出率为88.89%，准确率为91.14%。见表1。

表1 各区域WB-DWI及ECT扫描发现病灶数目 个

3 讨论

3.1 磁共振全身弥散加权成像技术 近年来，高场磁共振普及率明显提高，随着设备的软、硬件不断改进，磁共振弥散加权成像在全身的应用也越来越广泛。磁共振全身弥散加权成像技术，使用磁体内置BODY线圈发射及采集信号，扫描时间较过去明显的缩短。应用短T1反转恢复序列扫描，对脂肪、肌肉、内脏等组织的背景信号充分抑制，进而突出病变区域的弥散加权对比，可明显提高了病变组织尤其是恶性肿瘤及其转移灶的检出率。

3.2 b值选择 b值即扩散敏感因子。弥散加权成像原理为:随着b值的增加，组织中水分子的扩散敏感性而增加，图像信噪比则减低，反之则反。应用弥散加权成像检查时，要充分考虑水分子扩散权重和信噪比这两个方面的因素。因此，b值的选择对磁共振弥散加权成像非常重要，采用的b值越大，图像的信噪比越低，DWI图像还可出现扭曲、变形、折叠伪影等，影响医师对病变的观察;选用的b值越小，DWI图像的信噪比越高，但会造成水分子扩散权重减小，从而掩盖骨骼内水分子的扩散，导致漏诊。经大样本实验，我院设备进行全身弥散加权成像扫描时，采用 b值为600 s/mm2，即可取得较好的图像质量，又能得到较高的病变的检出率。

3.3 诊断标准的选择 一般而言，临床恶性肿瘤诊断的金标准为病理，但对于骨转移来说，取得病理较难，一般临床依据原发病结合影像诊学(X线平片、CT、MR、ECT、PET等)做出诊断。因此，本研究同其他研究一样，采用了目前常用的方法，即病理检查证实原发灶，而后利用最合适的影像学检查方法结合临床资料和随访结果，最终确定骨内病灶的性质。

3.4 CT、MRI是临床常用的影像学检查手段，要想取得全身骨骼的影像，需多次扫描才能完成，患者经济负担重。并且全身CT扫描辐射剂量很大。

3.5 国内外对恶性肿瘤的全身检测手段目前主要依靠核医学(ECT及PET)。临床查找骨转移瘤最常用方法为核素骨扫描，虽然其敏感度高，但特异性较差，存在较多假阳性，且有一定的辐射。PET是近年来最受关注的全身检查手段之一，其敏感性及特异性高，但其检查费用昂贵，而且电离辐射损伤较大。

3.6 WB-DWI是一种方便、快捷全身检查手段，既能敏感、准确的检测肿瘤病灶，又无辐射损伤，只要设备软硬件具备即可实现。本组22例恶性肿瘤骨转移患者，行WB-DWI检查发现骨骼系统异常信号灶159个，检出率为85%，准确率为96.23%，与核素骨扫描对骨转移的检出差异无统计学意义。WB-DWI对位于颅骨、胸锁骨、胸椎、肱骨、胫腓骨的病灶遗漏较多，原因为:脑组织DWI信号较高可掩盖部分颅骨的病灶，大血管波动及呼吸运动伪影影响胸骨及胸椎等处的病灶观察，扫描范围不够限制四肢远端病灶的显示等。本组病例统计结果，对颈椎、腰椎、骶椎、骨盆、股骨的转移灶，WB-DWI较骨扫描诊断准确性高，同文献一致。

Nakanishi对30例恶性肿瘤患者同时行WB-DWI扫描及骨扫描，其中10例发现骨转移，WB-DWI检出骨转移灶50处，骨扫描发现骨转移灶52处，，敏感度与准确性与骨扫描基本相同。

于韬等研究CT/MRI影像以及WB-DWI加CT/MRI综合影像对全身转移性病灶诊断的敏感性、特异性和准确性。结果发现:WB-DWI加CT/MRI诊断恶性肿瘤全身脏器转移的敏感性为93.98%，特异性为66.67%，准确性为89.11%;CT/MRI诊断恶性肿瘤全身脏器转移的敏感性为66.27%，特异性为66.67%，准确性为66.37%。两者在诊断恶性肿瘤全身转移上的差异，具有统计学意义(P＜0.05)。

3.7 当然，WB-DWI扫描技术也有不足之处。颈部图像变形、脑部及胃肠道等高信号的干扰、呼吸运动伪影等，易导致邻近骨骼病灶的假阴性与假阳性;WB-DWI图像是经3D-MIP重建生成，经过黑白翻转后得到的类似PET的图像，这种重建图像有可能遗漏小的病变，尤其是直径小于1cm者。以上可通过参考同时取得的T2WI图像加以弥补。

综合而言，WB-DWI扫描技术作为一种新的全身成像技术，具有敏感性高、直观清晰易观察、无X线电离辐射、无需注射造影剂、检查时间短、覆盖范围广、检查费用低廉等优势，对恶性肿瘤骨转移的筛查有一定的价值及较高的临床性价比，值得研究、推广。

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