惡性骨巨細胞瘤的影像學表現

[摘要]目的分析惡性骨巨細胞瘤（MGCTB）的影像學特征，提高其診斷準確率。方法回顧性分析12例經手術病理證實的MGCTB的影像學征象。結果12例MGCTB中，發生于膝關節3例，累及骨端，橫向生長;發生于髖關節2例，侵犯骶髂骨、髖臼;發生于脊柱7例，呈偏心性生長，累及一側附件區，3例呈壓縮性改變。X線均示膨脹性溶骨性骨質破壞，局部見小斑片狀骨膜反應。CT均示腫瘤周邊不完整骨性包殼，邊界不清，軟組織包塊均突出于骨殼之外，密度混雜;腫瘤呈皂泡狀，內多發不規則骨嵴影。MRI示腫瘤均呈混雜T1、T2信號，內部見多發小囊狀影，在T2WI上伴有更高信號區;3例病變多發條索狀長T1、短T2信號影;MR增強示腫瘤明顯不均勻強化。結論MGCTB保留有良性骨巨細胞瘤的部分特點，如典型的發病部位、皂泡狀外觀、腫瘤內部骨嵴及周邊骨殼、膨脹性溶骨性骨質破壞等，但MGCTB的骨嵴排列雜亂，形態不規則，骨殼不完整且見軟組織突出，X線可見骨膜反應，MRI可見低信號索條影，以上特征有助于本病診斷。

[關鍵詞]骨巨細胞瘤;體層攝影術，X線計算機;磁共振成像;診斷

[中圖分類號]R445.2;R738.1[文獻標志碼]A[文章編號]2096-5532（2021）01-0013-06

[ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the imaging findings of malignant giant cell tumor of bone （MGCTB）， and to improve its diagnostic accuracy.MethodsA retrospective analysis was performed for the imaging findings of 12 patients with pat-hologically confirmed MGCTB. ResultsAmong the 12 patients， 3 had lesions in the knee joint that involved the bone end and showed lateral growth; 2 had lesions in the hip joint that involved the sacro-iliac bones and the acetabulum; 7 had lesions in the spine that showed eccentric growth and involved the adnexa area at one side， among whom 3 patients showed compression changes of the vertebral body. X-ray showed expansible osteolytic bone destruction and local patchy periosteal reaction. CT scan showed incomplete bony shell and unclear boundary around the tumor， and soft tissue mass protruded from the bony shell and showed inhomogeneous density. The tumors had the shape of soap bubbles and irregular shadow of bone crest. MRI scan showed that the tumor had heterogeneous intensity on T1WI and T2WI images， multiple cystic shadows， and hyperintensity on T2WI images. Multiple linear long T1 and short T2 signals were observed in the lesions of 3 patients. Contract-enhanced MR showed heterogeneous enhancement of the tumors. ConclusionMGCTB has some imaging features of benign giant cell tumor of bone， such as typical lesion sites， the appearance of soap bubble， bone crest within tumor and bony shell around tumor， and expansible osteolytic bone destruction， but MGCTB has irregular arrangement and shape of bone crest， incomplete bony shell with soft tissue protrusion， pe-riosteal reaction on X-ray， and linear hypointensity signals on MRI， and these features may help with the diagnosis of this disease.

[KEY WORDS]giant cell tumor of bone; tomography， X-ray computed; magnetic resonance imaging; diagnosis

骨巨細胞瘤是一種具有局部侵襲性的常見骨腫瘤，而惡性骨巨細胞瘤（MGCTB）臨床少見，僅占骨巨細胞瘤總數的1%～2%[1-2]。MGCTB過去曾被稱作惡性巨細胞瘤，由DAHLIN等[3]于1970年正式更名為MGCTB，可分為原發與繼發兩種類型。MGCTB較之骨巨細胞瘤更具侵襲性，發生遠處轉移的概率更高且預后差，臨床治療存在較大困難[4]。影像學檢查對于該病的定位、定性和早期診斷具有重要臨床價值。但目前國內外對于MGCTB的影像學研究較少，多為個例報道。因此，本文對經手術病理證實的12例MGCTB的X線、CT和MRI表現進行回顧性分析，以期提高該病的診斷準確率，為該病的臨床治療和預后判斷提供更多依據。現將結果報告如下。

1資料與方法

1.1一般資料

2004年3月—2015年11月，在我院經手術病理證實為MGCTB的病人共12例，其中男性5例，女性7例，年齡16～57歲，平均35歲。8例病人有骨巨細胞瘤手術切除史。12例MGCTB病人主要臨床癥狀：關節疼痛、乏力5例，均伴軟組織腫脹（膝關節3例，髖關節2例），伴發熱2例;腰背部疼痛5例、髖部疼痛2例，疼痛均呈進行性加重并伴活動受限，伴雙下肢麻木無力6例、小腿疼痛2例、排尿困難2例、大小便失禁1例、發熱3例。

1.2影像學檢查方法

本文12例MGCTB病人中，行X線檢查6例，CT平掃檢查10例，MRI平掃檢查9例，MRI增強掃描檢查5例。X線檢查采用東芝500 mA的X線CR機，常規攝骨關節正側位X線片，在60 kV、6 mAs條件下拍攝，焦距90 cm。CT檢查采用GE Bright Speed 16層螺旋CT和GE寶石CT掃描儀，螺旋容積掃描，采集螺距1.25 mm;重建方法采用骨算法及軟組織算法，重建厚度1 mm，無間隔重建，視野（FOV）15～18 cm;分別用骨窗及軟組織窗觀察，骨窗的窗寬窗位為4 000/700 Hu，軟組織窗的窗寬窗位為350/50 Hu。MRI檢查采用美國Signal 公司生產的GE Signal 1.5 T及3.0 T超導型磁共振掃描儀。脊柱檢查選用4個標準序列進行檢查，即矢狀位T1加權、矢狀位T2加權、矢狀位脂肪抑制T2加權和橫軸位T2加權，掃描參數：采用快速自旋回波序列（FSE），行T1WI（TR 500～600 ms，TE 10～15 ms）、T2WI（TR 3 000～3 500 ms，TE 120～130 ms）掃描，化學位移脂肪抑制技術采用Chopper法。關節檢查均選用常規的冠狀面STIR序列（TR 3 100～4 000 ms，TE 40～80 ms）、矢狀位T1WI（TR 500～700 ms，TE 11～20 ms）、軸位T1WI（TR 500～700 ms，TE 11～20 ms）、軸位T2WI（TR 4 000～5 000 ms，TE 60～80 ms）掃描。增強掃描的對比劑為釓噴酸普胺（拜耳先靈，德國），按照0.2 mL/kg劑量經前臂靜脈注射。

1.3圖像分析

分析MGCTB的病變部位、形態、邊緣、CT密度及MRI信號特點、有無鈣化、骨質改變、強化程度等。所有影像資料由3位有多年影像診斷經驗的醫師采用盲法共同審閱，對影像累及部位及征象審閱不一致處，經3位醫師協商達成一致。

1.4病理學分析

本文12例MGCTB病人均行腫瘤次全或全切術，腫瘤標本均經40 g/L中性甲醛固定，骨組織經脫鈣處理后石蠟包埋，5 μm厚切片，蘇木精-伊紅（HE）染色。每例標本均由2位資深病理醫師復驗后確診。免疫組化檢查的分子標志物包括CD57、CD68、Ki-67、波形蛋白（VIM）、細胞角蛋白（CK）、神經元特異性烯醇化酶（NSE）、上皮細胞鈣黏蛋白（E-Cadherin）和S-100蛋白等。

2結果

2.1病變部位與生長方式

本文12例MGCTB，原發性4例，繼發性8例（繼發性 MGCTB 是對原良性骨巨細胞瘤病灶行放療或手術治療后產生的）。12例MGCTB中，向骨肉瘤惡變者共9例，向纖維肉瘤惡變者共3例。病變發生于膝關節3例（左側1例，右側2例），累及骨端，呈橫向生長;發生于髖關節2例（左側1例，右側1例），累及骶髂骨及髖臼;發生于胸椎2例（1例累及T8～T9層面，1例累及T11～T12層面），腰椎3例（L1～L2者1例，L4～L5者1例，L5者1例），腰-骶椎2例（均累及L5～S1層面），7例脊柱病變均呈偏心性生長，累及一側附件區，其中3例所累及椎體呈壓縮性改變。

2.2X線表現

行X線檢查的6例MGCTB可見膨脹性溶骨性骨質破壞，皮質膨脹、變薄，局部可見小斑片狀骨膜反應，病變內部可見排列雜亂的骨嵴影，使病變整體呈現肥皂泡狀外觀，但周圍骨殼邊界不清，可見突出于骨殼外的軟組織包塊影。

2.3CT表現

骨質改變：行CT平掃的10例MGCTB均呈膨脹性溶骨性骨質破壞，腫瘤周邊示不完整的骨性包殼，骨殼殘缺不齊，邊界不清楚;腫瘤內部均見排列雜亂的骨嵴影，骨嵴形態不規則，呈卷曲狀，邊緣毛糙，但其模糊的輪廓仍形成數量不等的骨性分隔，使腫瘤外觀呈現肥皂泡狀（圖1A、B）。

軟組織改變：行CT平掃的10例MGCTB均見軟組織包塊突出于骨性包殼之外，累及脊柱者向椎管內、椎旁突出，累及關節者則突入皮下脂肪間隙內，包塊形態皆不規則，密度較混雜，內含不均勻分布的低密度區（圖1C、D）。

1期臧玉偉，等. 惡性骨巨細胞瘤的影像學表現15

2.4MRI表現

MRI平掃信號改變：本組行MRI平掃的9例MGCTB在T1WI、T2WI上均呈混雜信號，于病變內部均見小囊狀短T1WI、長T2WI信號，數量不等;9例腫瘤內均見“亮斑”結構，即在混雜的T2WI上伴有一處或多處更高信號區;3例腫瘤內病變在T1WI、T2WI上呈多發條索狀低信號影（圖1E～J）。

MRI顯示病變范圍：9例MGCTB對周圍軟組織侵犯范圍較大。累及膝關節旁長骨者可見鄰近肌肉、皮下筋膜及脂肪組織內多發條索狀、片狀T1WI等信號、T2WI高信號影浸潤，病變自股骨末端向上蔓延，髓腔內異常信號邊界模糊;累及中軸骨者亦見骶髂骨、髖臼髓腔及鄰近肌肉與皮下組織的廣泛受累;累及脊柱者可見病變突入椎管內，椎管明顯狹窄，椎旁肌肉、脂肪組織亦見明顯受累。

MRI增強掃描表現：行MRI增強掃描的5例MGCTB均呈明顯不均勻強化，提示腫瘤血供豐富（圖1K）。

2.5病理學表現

術中見灰白色、灰紅色腫物，質軟，內見骨樣組織。光鏡下見單核基質細胞數量明顯增多、排列雜亂，核分裂象多見;巨細胞數量較少、體積小。其中9例出現骨樣組織和大量不成熟骨基質腫瘤細胞，3例出現大量相互交織的梭形纖維細胞（圖1L）。免疫組化：CD57、CD68、S-100、CK、VIM、NSE均呈彌漫性或局灶性表達，Ki-67陽性率為40%～60%。

3討論

3.1MGCTB的臨床表現與病理基礎

盡管骨巨細胞瘤被認為是一種具有侵襲性的良性骨腫瘤，但它具備一定的惡性潛能，可完全轉化為惡性[5]。根據2013年世界衛生組織（WHO）的骨腫瘤分類標準，MGCBT也被描述為“malignancy in GCT”，即骨巨細胞瘤內的惡性[6]。MGCTB分為原發性與繼發性，原發性極少見，多為繼發性。文獻報道，繼發性MGCTB的惡性潛伏期為1.4～25.0年，平均9.9年[7]。本組8例繼發性MGCTB病人均有骨巨細胞瘤病史，治療方式包括手術治療和放射治療，術后、放療后發生MGCTB的時間為11個月～18年，平均10.4年，與文獻報道結果較為符合[7]。BEEBE-DIMMER等[8]對117例MGCTB進行統計，結果顯示，病人年齡主要集中在20～44歲，女性稍占優勢。本組12例MGCTB病人年齡為16～57歲，其中20～45歲年齡段8例（占66.7%），平均年齡為35歲，男女之比為5∶7，與上述文獻的結果相近。MGCTB好發于膝關節附近的長骨和中軸骨，也可以發生于脊柱，繼發性MGCTB多累及原發部位，可以發生遠處轉移[9-10]。本組12例MGCTB，發生于膝關節3例，骶髂骨和髖臼2例，脊柱7例;8例繼發性MGCTB中，除1例發生全身多處轉移外，其余7例均累及原發部位。本病的臨床癥狀以疼痛和腫脹為主，可以伴有活動受限和神經功能缺失癥狀[11-13]。本組12例病人均出現患處疼痛及腫脹、包塊，其中存在神經功能缺失癥狀如排尿困難、大小便失禁者3例，值得注意的是本組有5例病人出現了發熱癥狀。

組織學上，MGCBT以良性的骨巨細胞瘤組織中包含有高度惡性的肉瘤樣變為其特征[14-15]。惡變后的骨巨細胞瘤在組織形態上主要接近于骨肉瘤以及纖維肉瘤，但病變仍保留有良性骨巨細胞瘤的特征，仍可見到多核巨細胞，但巨細胞的數量和體積、單核基質細胞的異型性均發生了明顯變化。此外，MGCTB在病灶內還可見到骨樣組織、骨基質和膠原纖維等結構，這些結構在良性的骨巨細胞瘤中是很少見的。按照肌肉骨骼系統良、惡性腫瘤的Enneking分期系統進行分期，本組12例MGCTB均在ⅡB期以上，其中ⅡB期11例，即高度惡性，累及間室外，但無轉移;Ⅲ期1例，即在任何惡性程度下發生了局部或遠處轉移。

3.2MGCTB的影像學表現與病理對照

HACHISUKA等[16]認為，雖然惡變后的骨巨細胞瘤在病理組織形態上與肉瘤樣病變相近，但它具備自身的特點，惡變為骨肉瘤者細胞核排列不規則，細胞核內含假包涵體，缺乏促進基質鈣化的能力;惡變為纖維肉瘤者細胞核內亦含假包涵體，以及合成細胞基質的細胞類脂質，具有成纖維細胞的功能，能合成成膠基質。

本組12例MGCTB中，向骨肉瘤惡變者共9例，CT上可見在保留骨巨細胞瘤部分特征的基礎上具有骨肉瘤的特點，即骨膜反應、不規則的軟組織包塊、腫瘤周圍骨髓和軟組織的明顯水腫。但與普通骨肉瘤又有所不同，病變在CT上并未見到明顯的瘤骨成分、瘤軟骨鈣化和典型的篩孔征，考慮與其缺乏促進基質鈣化的能力相關;此外，MGCTB的骨膜反應與骨肉瘤有所不同，沒有表現出典型的放射狀骨膜反應和Codman三角，而是呈現局部不規則的小斑片狀改變。本組MGCTB向纖維肉瘤惡變者3例，在保留骨巨細胞瘤部分特征的同時也具有纖維肉瘤的特點，MRI表現為T1WI、T2WI上腫瘤內部多發條索狀低信號影，對比CT所見，低信號影并非瘤內鈣化、骨化，考慮為大量膠原纖維（膠原纖維在T1WI、T2WI上均呈低信號）。與普通纖維肉瘤不同的是，由于具備成纖維細胞的功能，該3例腫瘤能合成大量成膠基質，促進腫瘤的生長進展，使得瘤體內的低信號纖維成分顯得更加雜亂無章，形態極不規則，T2WI上基本見不到均勻高信號成分，說明其缺乏纖維肉瘤的組織細胞成分，大部分是成膠基質所形成的纖維細胞成分。

依據本組病例的表現和相關文獻[17-21]，作者認為MGCTB的X線、CT和MRI表現主要有如下特征：①發生于長骨者多累及骨端，橫向生長，發生于脊柱者呈偏心性生長，累及一側附件;②腫瘤周圍骨質呈膨脹性溶骨性骨質破壞，無鈣化及硬化邊;③腫瘤周邊可見不完整骨殼，邊界不清，內部骨嵴排列雜亂，形態不規則，呈卷曲狀;④軟組織包塊突出于骨殼之外，病變鄰近軟組織受累范圍較廣;⑤T1WI、T2WI上均呈混雜信號，內部可見短T1WI、長T2WI出血信號;⑥MRI增強掃描呈明顯的不均勻強化;⑦病變在X線檢查中可以見到骨膜反應，在MRI檢查中也可表現為腫瘤內部多發T1WI、T2WI低信號索條影。

3.3良、惡性骨巨細胞瘤的影像學表現差異

良性骨巨細胞瘤在影像上主要表現為骨端的囊性溶骨性破壞，有時病變表現為“分葉狀”或“皂泡狀”，可累及干骺端并向關節側延伸，侵及關節軟骨下的骨皮質，在骨端的周圍可見明顯的骨皮質變薄、膨脹。良性骨巨細胞瘤的病變內部為不同程度的溶骨性骨質破壞，皮質外骨膜反應極少見，骨膜保持完整，病變的松質骨邊緣部分有明顯的界限[22-23]。本組12例MGCTB在腫瘤整體外觀上依然保留有良性骨巨細胞瘤的特點。典型的發病部位與生長方式：本組3例發生于膝關節旁長骨者均累及骨端，橫向生長;7例侵犯脊柱者，均呈偏心性生長，累及一側附件，由于脊柱為負重骨，其中3例MGCTB出現壓縮性骨折。膨脹性骨質破壞：本組MGCTB可見受累骨質呈膨脹性破壞，骨皮質亦變薄。溶骨性骨質破壞：本組病變在X線、CT檢查中可見周圍骨質呈明顯溶骨性骨質破壞，內見不規則殘留骨質，無鈣化、骨化及硬化邊。皂泡狀外觀：在CT上可見本組病變內含骨嵴影，將腫瘤分隔成多房區域，整體外觀呈現肥皂泡狀。腫瘤內“亮斑”：本組病變在MRI上可見混雜的T2WI中伴有一處或多處更高信號區，即TEHRANZADEH等[24]所稱的“亮斑”，在病理上考慮為腫瘤內部出血或部分囊變壞死。血供豐富、明顯強化：5例行MRI增強掃描的MGTCB均呈現明顯不均勻強化。

MGCTB在發生部位、生長方式、大體形態上與良性骨巨細胞瘤基本無異，且病變內部也是以溶骨性破壞為主[25-26]。但與良性骨巨細胞瘤不同的是，本組12例MGCTB在CT上均顯示骨殼不完整，殘缺不齊，邊界不清楚;軟組織包塊突出于骨性包殼之外，形態不規則，內含不均勻分布的低密度區;腫瘤內部的骨嵴排列雜亂，形態不規則，呈卷曲狀，邊緣毛糙。在MRI檢查中，部分病例軟組織包塊信號較高，在T2WI上表現尤為顯著;此外，包塊鄰近軟組織侵犯范圍較大，病變鄰近肌肉、皮下組織可見多發條索狀、片狀異常信號影浸潤。結合本組病例表現及相關文獻，作者認為良、惡性骨巨細胞瘤的區別主要表現在以下幾個方面。①腫瘤周邊的骨殼：良性骨巨細胞瘤多邊界清楚，而MGCTB者多表現為邊界不清;②腫瘤內部的骨嵴：良性者多排列有序、形態規整，而惡性者排列雜亂、形態不規則;③骨膜反應：良性者皮質外骨膜反應極少見，惡性者多見;④軟組織包塊：良性者多局限于骨殼內，范圍較小，而惡性者多突出于骨殼之外，范圍較廣;⑤MRI信號：惡性者混雜出血、壞死信號較良性者更為多見，強化更不均勻。

總的來說，在良性骨巨細胞瘤影像特點的基礎上把握腫瘤的惡變方向，尋找骨肉瘤或者纖維肉瘤的影像特征，再進一步辨別其不同點，是MGCTB有效的影像診斷方法。3.4MGCBT的鑒別診斷

除與良性骨巨細胞瘤以及惡性分化形成的骨肉瘤、纖維肉瘤相鑒別之外，MGCTB還需與以下腫瘤進行鑒別。①惡性纖維組織細胞瘤：好發于老年人，多累及四肢深部軟組織或腹膜后，發生于骨者以四肢長骨為主，累及干骺端。CT上以不規則狀溶骨性骨質破壞為主，與MGCTB相比膨脹性較輕，骨膜反應少見，瘤體內部可見鈣化，邊緣可見骨質硬化;T1WI、T2WI上信號混雜，也可見出血信號，但T2WI上可見低信號的分隔樣結構，為膠原纖維成分[27]。②腺泡狀軟組織肉瘤：以15～35歲多見，可發生于全身任何部位，最常見于下肢軟組織，也可發生于骨。CT上瘤體內低密度影范圍較大，為腫瘤的出血壞死;MRI上則以條索狀的血管流空影及腫瘤周圍延遲強化的血管為特征性表現[28]。③滑膜肉瘤：好發年齡為20～40歲，多累及四肢，尤以下肢膝關節旁多見。CT上也可見偏心性生長，但瘤體內部常見鈣化灶，骨質破壞類型多變，可出現骨膜反應、蟲蝕狀骨質破壞以及壓迫性骨質吸收，且邊界較為清楚;T2WI上可見低信號分隔帶，較小的腫瘤常呈現均勻信號[29]。

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（本文編輯 馬偉平）