DWI序列及ADC值诊断脊柱椎体良恶性压缩骨折的价值

王青松

河南省登封市中医院CT室 452470

脊柱椎体压缩性骨折高发于男性患者，多由间接外力创伤所致，少数患者是由直接暴力损伤引起。脊柱椎体压缩性骨折患者主要临床症状包括椎体周围疼痛、畸形和功能障碍，严重者可出现感觉麻木、瘫痪甚至死亡[1]。根据发病原因的不同临床上将脊柱椎体压缩性骨折分为良性压缩性骨折和恶性压缩性骨折，其中良性压缩骨折主要由外力创伤导致，在老年患者中则因骨质疏松引起。而恶性压缩骨折主要是因为肿瘤、严重感染等因素引起。由于两者在影像学特征上具有相似点，因此早期准确鉴别诊断脊柱椎体压缩骨折病理类型对于改善患者预后具有重要意义。虽然X线检查具有快捷、及时等优点，但难以鉴别脊柱椎体压缩骨折周围结构特点[2]。常规MRI序列已在诊断脊柱病变中得到广泛应用，但在长期临床实践中发现MRI对于脊柱椎体压缩性骨折良恶性的诊断价值偏低，影响患者早期治疗。磁共振弥散加权成像(DWI)作为一种功能成像技术对于诊断神经系统疾病有很高的应用价值，但DWI应用于诊断脊柱椎体良恶性压缩骨折的研究报道尚未少见。本研究通过对比DWI及ADC值和常规MRI序列扫描结果分析两者在脊柱椎体良恶性疾病中的鉴别诊断价值。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择2016年11月—2018年8月在我院收治的104例脊柱椎体良恶性压缩骨折患者为研究对象，所有患者均经组织病理学活检证实骨折原因。纳入标准：(1)年龄>18岁；(2)存在急性或亚急性后背痛症状；(3)接受DWI和常规MRI序列扫描。排除标准：(1)弥漫性血液系统疾病、结核、脊柱炎者；(2)MRI检查禁忌或不能配合者；(3)妊娠期患者；(4)陈旧性骨折者；(5)临床资料不完整者。根据术后病理诊断结果分为良性组(42例)和恶性组(62例)。良性组男24例，女18例；年龄33～78岁，平均年龄(52.3±3.2)岁；体重48～73kg，平均体重(61.2±3.4)kg；发病部位L13例、L27例、L312例、L411例、L59例；骨质疏松17例，外伤20例，血管瘤5例。恶性组男35例，女27例；年龄35～74岁，平均年龄(55.2±2.1)岁；体重48～71kg，平均体重(61.3±3.3)kg；发病部位L16例、L29例、L312例、L417例、L518例；肺癌骨转移25例，乳腺癌骨转移29例，其他肿瘤8例。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法 (1)常规MRI序列扫描。设备：MRI超导磁共振扫描仪(美国GE1.5T)，调整参数：T1WI(TR=400ms，TE=10ms)；T2WI(TR=4 000ms，TE=100ms)；STIR(TR=2 800ms，TE=53.5ms)，层厚5mm，间距2mm，层数9层，增强扫描参数与T1WI相同。操作方法：经肘静脉注射造影剂钆喷酸葡胺注射液(生产企业：北京北陆药业股份有限公司，国药准字H10860002)0.1mmol/kg，行脂肪抑制矢状位、轴位、冠状位增强扫描。(2)DWI扫描。调整参数：TR=4 000ms，TE=60ms，激发4次，矩阵为128×128，层厚6mm、间距2mm，层数根据病变大小设定，b值0.3s/mm2。FOV同常规扫描相同，行脂肪抑制，三方向加弥散敏感梯度场，于扫描野腹侧、头侧放置预饱和带，行矢状位扫描。(3)ADC分析：在ADC图上绘制肿瘤病灶感兴趣区，应该尽量覆盖肿瘤区域至少75%以上，同时避开钙化区域，详细记录正常椎体、病变椎体感兴趣区ADC值。

1.3 观察指标 (1)根据组织病理学检查结果作为金标准，恶性脊柱压缩骨折定义为骨小梁紊乱、骨组织发生坏死骨质，周围出现间质、纤维组织等严重结构破坏情况；除外此种情况者为良性。参照卢莹莹等[8]评估DWI及ADC和MRI诊断效能，在DWI扫描中符合DWI序列中ADC值>4.5×10-4mm2/s则认为脊柱椎体良性压缩骨折；在常规MRI序列扫描中若与周围正常椎体比较病变椎体高度降低20%以上且无形态和轮廓变化则认为脊柱椎体良性压缩骨折。(2)比较良性组和恶性组患者DWI信号特点和ADC值，DWI信号改变以低、中、高或混杂进行记录，两组指标均测量3次取平均值。

1.4 统计学方法 用SPSS19.0统计软件分析数据，计量资料用均数±标准差表示，采用t检验；计数资料用率(%)表示，采用χ2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 诊断效能 常规MRI检查在脊柱椎体良恶性压缩骨折中的诊断灵敏度71.4%、特异度61.3%和准确度65.4%，DWI及ADC值的诊断灵敏度85.7%、特异度90.3%和准确度88.5%，二者比较差异有统计学意义(P<0.05)，详见表1、2。

表1 DWI及ADC值诊断效能

表2 常规MRI诊断效能

2.2 磁共振弥散加权成像信号 良性组和恶性组DWI各项信号所占比例比较，差异无统计学意义(P>0.05)，但良性组ADC值显著高于恶性组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3，图1～3。

表3 磁共振弥散加权成像信号表现

图1恶性肿瘤T2加权成像 图2暴力致L5椎体压缩骨折T1加权成像 图3暴力致L5椎体压缩骨折T2加权成像

3 讨论

椎体压缩骨折属于脊柱常见损伤类型，近年来，脊柱椎体压缩骨折的发生率逐渐增高且有年轻化趋势，应该引起临床工作者的重视。脊柱椎体压缩性骨折可以分为良性压缩性骨折和恶性压缩性骨折，前者多发生于中青年人群，多因单纯外伤所致，而后者高发于老年人群，由于转移性肿瘤所导致的椎体破坏。早期X线检查可以方便、快捷的初步诊断脊柱病变，但对椎体压缩性骨折诊断价值较低，另外脊柱椎体可能同时存在良恶性病变，进一步增加了临床诊断难度。MRI对于脊柱疾病的诊断有很好的应用价值，同时MRI扫描具有无创、多平面、软组织图像清晰等优点，在鉴别良恶性肿瘤疾病中应用广泛。DWI运用功能成像技术通过ADC值的变化对压缩性骨折的良恶性进行鉴别，可以提供更多诊断信息。研究显示[3-4]，与良性压缩骨折患者相比较，脊柱椎体恶性压缩骨折DWI信号波动情况更加显著，ADC值也明显低于良性压缩骨折患者，通过1.5T磁共振DWI可以进一步提高脊柱椎体压缩性骨折的临床诊断率，而ADC值可以准确鉴别病变良恶性，为患者治疗提供重要的参考信息[5]。本研究显示，常规MRI检查在脊柱椎体良恶性压缩骨折中的诊断灵敏度、特异度和准确度均低于DWI及ADC值的诊断灵敏度、特异度和准确度，差异有统计学意义(P<0.05)，初步证实了DWI及ADC值的鉴别诊断价值。虽然两组患者DWI信号特点比较无显著差异，但良性组患者ADC值远高于恶性组，与相关研究结果一致。笔者认为，常规MRI主要依靠序列信号强度和病灶结构及形态特点进行鉴别分析，而脊柱椎体良恶性压缩骨折具有相似信号特点，这在一定程度上削弱了MRI诊断的特异度。DWI以病灶中水分子弥散运动作为成像基础，受细胞器、细胞膜等大分子影响，细胞内水分子弥散运动能力较细胞外低，这种细胞水平的微观差异可以为DWI提供鉴别诊断信息[6-7]。另外，水分子在不同组织中弥散运动速率不一样，因此ADC值并不完全相同，这是利用ADC值鉴别椎体良恶性的重要理论基础，进一步凸显了DWI及ADC值的诊断价值。

综上所述，DWI及ADC值可以更好地鉴别诊断脊柱椎体良恶性压缩骨折的病理类型，其诊断价值优于常规MRI检查。