X线平片、CT及MRI对四肢原发性骨肿瘤诊断效能比较

石 岩

(中国中医科学院广安门医院 南区放射科， 北京 102600)

四肢原发性骨肿瘤包括发生在四肢骨、骨膜、软骨及其附属周围组织的肿瘤，有研究认为原发性骨肿瘤发病率占全身恶性肿瘤的2%～3%[1]，受发病部位、地区和环境影响，四肢部位原发性骨肿瘤发病率更低。良性骨肿瘤发病率高于恶性骨肿瘤，肿瘤样病变也占有一定的比例[2]。研究发现四肢良性骨肿瘤中以骨软骨瘤、软骨瘤最常见，恶性骨肿瘤中最常见的是骨肉瘤，而肿瘤样病变中以骨囊肿、骨纤维异常增殖症最为常见[3]。尽管外科技术不断发展，新辅助化疗技术不断优化，但是部分原发性骨肿瘤患者生存率还是较低，截肢后患者生活水平下降明显[4]，因此早发现、早诊断依旧是治疗骨肿瘤的关键所在。临床上四肢原发性骨肿瘤的诊断和治疗需要病史、症状、体征、影像学和病理学的一致符合，但是不同骨肿瘤临床表现的症状和体征等方面相似，缺乏特异性，而病理学检查诊断容易受到取材部位、标本制备、固定方法及反应性成骨等因素的影响[5]，有一定局限性。X线平片、CT及MRI作为形态学检查至关重要。本文通过分析对比X线平片、CT及MRI对四肢原发性骨肿瘤的诊断效能，旨在为临床诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2012年1月～2018年12月期间入住我院治疗的92例四肢原发性骨肿瘤患者的临床资料。纳入标准：①符合骨肿瘤的诊断标准[6]；②所有患者经病理组织学或细胞学检查确诊；③患者生命体征平稳，意识清楚，无语言和认知功能障碍；④患者配合检查，依从性较好。排除标准：①合并内脏器质性病变或其他系统严重并发症的患者；②患有感染性疾病的患者；③检查部位既往有骨髓炎、骨结核等疾病的患者；④依从性差不配合检查患者；⑤患有精神疾病的患者。共选取男性患者53例，女性患者39例，年龄17～78岁，平均41.2岁。

1.2 影像学检查

1.2.1X线检查

采用Philips单板DR，30 m AX线机，AGFA DRYSTAR5500激光打印机，管电流120～300 mA，管电压120～140 kV，取正侧位或者斜位检查。

1.2.2CT检查

采用Siemens ARC 16排螺旋CT机，层厚5～8 mm，重建间距2～3 mm。增强扫描时采用非离子型碘造影剂碘海醇注射液(100 mL:35 g，国药准字H20103635，扬子药业集团有限公司)，采用注射泵在肘静脉部位注入。

1.2.3MRI检查

采用GE 3.0T超导磁共振机，表面线圈，用快速自旋回波(FSE) 序列，T1WI(TR/TE 500/12 ms) 、T2WI(TR/TE 3500/96 ms) 及脂肪抑制序列 (FATSAT) 、PDWI (TR/TE 1200 /16 ms) ，据病变部位行横断面、冠状面或矢状面扫描，层厚5 mm，层间距0.5～1 mm，视野(FOV) 20～40 cm，矩阵256 × 256～384 × 512。

1.3 图像处理

所有X线平片、CT及MRI影像学资料都由2名高年资影像学医师进行盲法评估阅片，当诊断结果不一致时，由上级医师作出诊断评估。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 各病理类型四肢骨肿瘤发病部位

92例患者中，肿瘤发生在肱骨为9.78%(9/92)，尺/桡骨为7.61%(7/92)，手骨为5.43%(5/92)，肩胛/锁骨为2.17%(2/92)，股骨为38.04%(35/92)，胫/腓骨为17.39%(16/92)，足骨为5.43%(5/92)，髋骨为14.13%(13/92)。详见表1。

2.2 影像学检查特征

如表2所示，X线对骨质增生/硬化和骨膜反应成像较佳，分别为85.87%和57.61%；CT对骨质增生/硬化、软组织肿块和骨膜反应成像较佳，分别为92.39%、66.30%、85.87%；MRI对软组织肿块、骨质增生/硬化、骨膜反应、骨髓水肿成像均较佳，分别为94.57%、82.61%、64.13%、22.83%。

2.3 3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤效能

如表3所示，92例四肢骨肿瘤中，X线诊断恶性肿瘤的灵敏度为94.57%，低于CT、MRI诊断的灵敏度(依次为95.65%、97.83%)；特异度82.14%，低于CT、MRI的89.29%；MRI的阳性预测值、阴性预测值和准确率最高，分别为97.83%、89.29%、95.83%。X线、CT的ROC曲线下面积分别为0.767、0.855，均低于MRI的ROC曲线下面积0.942，见图1。

表1 各病理类型四肢骨肿瘤发病部位(例)

表2 影像学检查特征 [例·(%)]

表3 3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤效能[%(例)]

图1 3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤的ROC曲线图ROC curves of three imaging methods for determining benign and malignant tumors

3 讨论

常规的影像学检查有X线、CT、MRI等，可观察病变部位解剖结构的改变和异常信号改变等图像信息[7]，对四肢原发性骨肿瘤的早发现早诊断意义巨大。良性骨肿瘤早期发现可以根治，且预后较好，而恶性骨肿瘤治疗不易，预后较差[8]，患者持续的癌性疼痛波及关节，活动受限，影响机体其他系统组织器官，生活质量下降，给患者及家属造成巨大痛苦，因此通过影像学检查对良恶性骨肿瘤进行鉴别，意义重大。

X线检查是四肢骨肿瘤的首选检查方法，临床上应用广泛，操作简便，通过DR可以很好地显示骨肿瘤的部位和病变范围等。CT检查密度分辨率更高，可以更好地显示四肢骨肿瘤病变部位的解剖关系，定性分析、增强扫描或者通过相关软件进行图像重建，可以对细微的结构改变显示得更加清楚。而MRI对软组织的分辨度较高，能够准确显示出病灶的软组织肿块、范围以及和周围组织的关系[9]。

本研究选取的92例患者中，肿瘤发生在肱骨的为9.78%(9/92)，尺/桡骨为7.61%(7/92)，手骨为5.43%(5/92)，肩胛/锁骨为2.17%(2/92)，股骨为38.04%(35/92)，胫/腓骨为17.39%(16/92)，足骨为5.43%(5/92)，髋骨为14.13%(13/92)，提示四肢骨肿瘤最常见部位依次为股骨、胫/腓骨、髋骨、肱骨、尺/桡骨、手骨、足骨和肩胛/锁骨，且恶性骨肿瘤中以骨肉瘤和软骨肉瘤最为常见，良性骨肿瘤中以骨软骨瘤和骨巨细胞瘤最为常见。男性青少年为骨肉瘤主要发病人群，股骨和胫骨为主要发病部位，病变起源于未分化的骨间叶组织，以影像学表现上肿瘤内可同时出现骨、软骨、纤维组织为特征[10]。除骨肉瘤外，恶性骨肿瘤中软骨肉瘤最高发，有经典型、透明细胞型、黏液型、去分化型、皮质旁型等，其中经典型最为常见[11]，四肢长骨中股骨最常受累，不同类型的软骨肉瘤影像表现有一定差异。骨软骨瘤多发生于长骨干骺端或骨端，有单发性骨软骨瘤和遗传性多发性骨软骨瘤病之分，周围无骨膜反应，多无任何临床症状，在四肢原发性良性骨肿瘤中最为常见。骨巨细胞瘤好发于青年女性，在四肢长骨中，股骨远端、胫骨近端、桡骨远端和肱骨近端最为多见，常表现为局部侵袭骨质，是具有溶骨活性的良性肿瘤[12]。

本研究结果显示，X线对骨质增生、硬化和骨膜反应成像较佳；CT对骨质增生/硬化、软组织肿块和骨膜反应成像较佳；MRI对软组织肿块、骨质增生/硬化、骨膜反应、骨髓水肿成像均较佳。X线能直观全面地显示骨肿瘤的部位、大小、边界、范围、周围解剖关系改变、骨质改变、骨膜反应和Codman三角等，本次研究中对骨质增生/硬化和骨膜反应成像分别为85.87%和57.61%，再次证实了X线的优势。CT能准确显示骨质改变如破坏、增生/硬化和病灶边界等，通过后期图像处理和重建，对复杂细微结构的改变显示更为清楚，本次研究中对骨质增生/硬化、软组织肿块和骨膜反应成像，分别为92.39%、66.30%、85.87%，这与范洪伟等[13]研究的结果相似，认为CT对骨肿瘤的细微结构、钙化和骨质增生/硬化成像较佳。MRI因自身成像特点，具有良好的软组织、肌肉和血管分辨率，本次研究中MRI对软组织肿块、骨质增生/硬化、骨膜反应、骨髓水肿成像分别为94.57%、82.61%、64.13%、22.83%，刘露等[14]同样认为MRI对骨肿瘤中软组织肿块、骨质增生/硬化、骨膜反应、骨髓水肿等肿瘤结构和成分显示更具有优势。

本研究结果显示，92例四肢骨肿瘤中，X线诊断恶性肿瘤的灵敏度为94.57%，低于CT、MRI诊断的灵敏度(依次为95.65%、97.83%)，特异度82.14%，低于CT、MRI的89.29%，MRI的阳性预测值、阴性预测值和准确率最高，分别为97.83%、89.29%、95.83%。X线对骨巨细胞瘤的诊断较为明确，膨胀性溶骨性偏心性骨质破坏区，甚至典型的表现为多房或单房的“皂泡样”或“蜂窝样”改变；CT在多囊病灶内可见细小间隔；MRI为T1WI等低、T2WI等高信号的大小不等囊腔。CT对骨肉瘤的显示较为明显，表现为虫咬状、筛孔样溶骨破坏及瘤骨，可伴有葱皮样骨膜反应，可形成Codman三角等。MRI通过T1WI、T2WI和脂肪抑制序列，对病灶的解剖结构、周围组织侵袭情况能够很好地显示[15]，如骨肉瘤中溶骨性病变在T1WI呈略低至中等信号，T2WI呈中等偏高信号，而在成骨性病变中T1WI和T2WI均呈低信号。骨软骨瘤X线和CT表现为宽或窄基底骨性突起，向骨干方向生长伴软骨帽，在MRI中软骨帽为T1WI低、T2WI高信号。软骨肉瘤的经典型MRI图像可表现为T1WI为低信号或等低混杂信号，T2WI呈显著不均匀高信号，不同类型表现都不相同[16]。可以看出X 线、CT、MRI 3种检查方法诊断四肢原发性骨肿瘤时，X线灵敏度、特异度均低于CT和MRI，MRI的准确率最高，因此，在临床上建议采用CT联合MRI方法诊断骨肿瘤[17]。然而，也有人认为增强MRI联合CT才能提高良恶性骨肿瘤诊断敏感性、特异性和准确性，有利于骨肿瘤的诊断和治疗[18]。

总之，X线、CT、MRI对四肢原发性骨肿瘤的诊断各有优势，尽管MRI检查敏感性、特异性、准确性较高，但是将三者有效结合起来，可以更好的定位定性诊断，避免出现漏诊误诊。