動態增強MRI對良惡性骨腫瘤的鑒別診斷價值研究

張函光

【摘要】 目的：探討動態增強MRI對良惡性骨腫瘤的鑒別診斷價值。方法：選取2018年2月-2019年

12月本院收治的67例骨腫瘤患者作為研究對象，按腫瘤性質分為良性組（n=31）和惡性組（n=36）。所有患者均在術前行動態增強MRI（DCE-MRI）檢查，以術后病理檢查結果作為金標準，計算DCE-MRI對骨腫瘤良惡性診斷準確度、靈敏度、特異度和Kappa值;比較兩組DCE-MRI定量參數容量轉運常數（Ktrans）、速率常數（Kep）、血管外細胞外容積分數（Ve）和初始曲線下面積（iAUC）;計算ROC曲線下面積與各定量參數指標對骨腫瘤良惡性診斷準確度、靈敏度、特異度和Kappa值。結果：DCE-MRI對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為90.32%、94.44%、92.54%、0.85。良性組Ktrans、Kep、iAUC均明顯低于惡性組（P<0.05）;兩組Ve水平比較，差異無統計學意義（P>0.05）。Ktrans、Kep、iAUC的最佳診斷切斷點分別為1.245/min、3.325/min、21.69，ROC曲線下面積分別為0.823、0.855、0.769。Ktrans對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為93.55%、86.11%、89.55%、0.791;Kep對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為96.77%、83.33%、89.55%、0.792;iAUC對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為90.32%、77.78%、83.58%、0.673。結論：DCE-MRI鑒別診斷骨腫瘤良惡性準確度高，一致性極強，Ktrans、Kep、iAUC等定量參數作為輔助診斷指標具有較高的診斷價值。

【關鍵詞】 動態增強MRI 骨腫瘤 良性 惡性

Value Research of Dynamic-enhanced MRI in the Differential Diagnosis of Benign and Malignant Bone Tumors/ZHANG Hanguang. //Medical Innovation of China， 2021， 18（07）： -170

[Abstract] Objective： To explore the value of dynamic-enhanced MRI in the differential diagnosis of benign and malignant bone tumors. Method： A total of 67 patients with bone tumor admitted to our hospital from February 2018 to December 2019 were selected as the research subjects， they were divided into benign group （n=31） and malignant group （n=36） according to tumor nature. All patients were examined with dynamic contrast-enhanced MRI （DCE-MRI） before operation， the results of postoperative pathological examination were taken as the gold standard， the accuracy， sensitivity， specificity and Kappa of DCE-MRI were calculated， the quantitative parameters of DCE-MRI for volume transport constant （Ktrans）， rate constant （Kep）， extracellular volume fraction （Ve） and area under initial curve （iAUC） were compared between the two groups. The area under the ROC curve and the diagnostic accuracy， sensitivity， specificity and Kappa value of various quantitative parameters for benign and malignant bone tumors were calculated. Result： The sensitivity， specificity， accuracy and Kappa values of DCE-MRI in benign and malignant bone tumors were 90.32%， 94.44%， 92.54% and 0.85， respectively. Ktrans， KEP and iAUC in benign group were significantly lower than those in malignant group （P<0.05）， there was no significant difference in Ve level between the two groups （P>0.05）. The optimal diagnostic cut-off points for Ktrans， Kep and iAUC were 1.245/min，

3.325/min and 21.69， respectively， the areas under the ROC curve were 0.823， 0.855 and 0.769， respectively. The sensitivity， specificity， accuracy and Kappa values of Ktrans for benign and malignant bone tumors were 93.55%， 86.11%， 89.55% and 0.791， respectively. The sensitivity， specificity， accuracy and Kappa values of Kep for benign and malignant bone tumors were 96.77%， 83.33%， 89.55% and 0.792， respectively. The sensitivity， specificity， accuracy and Kappa values of iAUC for benign and malignant bone tumors were 90.32%， 77.78%， 83.58% and 0.673， respectively. Conclusion： DCE-MRI has a high accuracy and consistency in the differential diagnosis of bone tumors. Quantitative parameters such as Ktrans， Kep and iAUC have a high diagnostic value as auxiliary diagnostic index.

[Key words] Dynamic enhanced MRI Bone tumor Benign Malignant

First-authors address： Heilongjiang Jiamusi Maternal and Child Health Hospital， Jiamusi 154002， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.07.040

骨腫瘤是指發生在骨骼及附屬組織的腫瘤，在全身腫瘤中占2%～3%[1]，且近年來發病率不斷上升，發病年齡則呈現低齡化[2]。臨床上需要對腫瘤性質進行明確后在給予有效治療，良性骨腫瘤易根治且預后較好，惡性骨腫瘤則預后較差，且易復發[3]。因此，鑒別診斷良惡性腫瘤是診治過程中的關鍵步驟。當前對于骨腫瘤的影像學診斷方法主要有X線、CT掃描、核磁共振成像（MRI）等[4]，但骨病變種類繁多，影像學表現復雜，單純通過觀察病變形態、信號強度、密度和與周圍組織的關系來鑒別良惡性骨腫瘤特異度較低[5]，對細微結構的變化分辨能力不足。動態增強MRI（DCE-MRI）在對腫瘤進行三維觀察的同時還能夠了解血液流動情況，為診斷提供更多的信息[6]，是目前骨病變診斷的研究熱點。本研究以67例骨腫瘤患者為對象，探討DCE-MRI對良惡性骨腫瘤的鑒別診斷價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究對象為2018年2月-2019年12月本院收治的67例骨腫瘤患者。納入標準：（1）經影像學檢查、手術病理檢查確診為骨腫瘤;（2）術前行DCE-MRI檢查;（3）術前未經抗腫瘤治療及穿刺活檢。排除標準：（1）對比劑過敏;（2）MRI資料不完整，圖像質量較差;（3）檢查后2周內未經病理學證實;（4）已明確良惡性。根據病理學檢查結果將患者分為良性組（n=31）和惡性組（n=36）。知情同意并簽署知情同意書，本研究獲得醫院倫理委員會討論通過后開始實施。

1.2 方法 儀器為Vantage Titan MRT-2004 3.0T超導型磁共振成像系統，選擇體線圈，常規序列掃描后進行DCE-MRI掃描。隨機軌跡時間分辨率成像（TWIST）序列，掃描參數：TE 2.45 m和3.95 ms，TR 5.55 ms，視野420 mm，矩陣216×350 mm，反轉角15°，層厚、層間距等根據病灶大小調整。高壓注射器肘靜脈注射對比劑釓噴酸葡胺注射液（德國Bayer AG，國藥準字J20171008，規格：469.01 mg/mL×15 mL），劑量根據患者體重0.2 mL/kg選擇，速度

3 mL/s，完畢后采用20 mL生理鹽水沖洗，進行增強掃描;將掃描得到的圖像導入工作站進行圖像處理，由兩名經驗豐富的影像科醫師進行閱片和處理，評估病灶病變性質、范圍、骨膜反應及周圍軟組織變化等。計算容量轉運常數（Ktrans）、速率常數（Kep）、血管外細胞外容積分數（Ve）和1 min內初始曲線下面積（iAUC）。均測量3次，取平均值為最終統計結果。

1.3 觀察指標與判定標準 以術后病理檢查結果為金標準，計算DCE-MRI對骨腫瘤良惡性診斷準確度、靈敏度、特異度和Kappa值。DCE-MRI診斷標準，惡性：比劑注入少，腫瘤周圍灌注明顯高于中心區域;呈現“快進快出”的Ⅲ型TIC圖像。良性：腫瘤周圍及中心區域灌注量差別不大，表現為平臺型曲線或緩慢上升型的Ⅰ型、Ⅱ型曲線。

1.4 統計學處理 采用SPSS 22.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料以（x±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗;計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 良性組男19例，女12例;年齡22～71歲，平均（48.97±8.16）歲。惡性組男22例，女14例;年齡18～68歲，平均（49.31±8.22）歲。兩組一般資料比較，差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

2.2 DCE-MRI對骨腫瘤良惡性診斷結果 DCE-MRI對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為90.32%、94.44%、92.54%、0.85，見表1。

2.3 兩組DCE-MRI定量參數比較 良性組Ktrans、Kep、iAUC均明顯低于惡性組（P<0.05）;兩組Ve水平比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

2.4 ROC曲線下面積與各參數對骨腫瘤良惡性診斷結果 Ktrans、Kep、iAUC的最佳診斷切斷點分別為1.245/min、3.325/min、21.69，ROC曲線下面積分別為0.823、0.855、0.769，見圖1。Ktrans對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為93.55%、86.11%、89.55%、0.791;Kep對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為96.77%、83.33%、89.55%、0.792;iAUC對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度和Kappa值分別為90.32%、77.78%、83.58%、0.673。見表3。

3 討論

骨腫瘤的發病機制可能與基因、遺傳、病毒感染、慢性刺激、代謝等多種因素有關[7]，迄今為止未完全明確，亦缺乏特效治療手段。腫瘤不同的性質決定治療方案和預后的差異，良性骨腫瘤手術切除即可，惡性骨腫瘤則易發生轉移和擴散，需要放化療等治療手段。治療前準確的鑒別診斷對骨腫瘤患者意義重大。

病理診斷是骨腫瘤診斷金標準，但是穿刺屬于有創操作，患者接受度不高，限制了其在術前的應用，一般作為術后最終診斷手段[8]。影像學檢查是臨床上鑒別骨腫瘤良惡性的主要手段，如MRI在臨床上具有廣泛的應用。但在臨床實踐中發現，常規MRI平掃判斷骨腫瘤性質易產生混淆，影響診斷準確度[9]。DCE-MRI是近年來發展的新技術，逐漸被應用到臨床診斷中來;相比于常規MRI平掃，DCE-MRI通過對比劑廓清病灶組織，能夠更加清晰的顯示病灶組織邊界和病灶具體情況[10];且能對時間-信號強度進行繪制，生成相應的參數圖，反映病灶區域內的自由水分子擴散運動狀況[11]，評價腫瘤血管的通透性和血供狀況[12]，為診斷提供更多的信息。本次研究結果顯示，DCE-MRI對骨腫瘤良惡診斷靈敏度、特異度、準確度分別為90.32%、94.44%、92.54%，Kappa值為0.85，顯示出其對骨腫瘤良惡性診斷具有較高的價值，與蔣敏等[13]研究結果基本一致。

DCE-MRI定量參數對腫瘤組織生理及血流動力學改變十分敏感[14]。Ktrans是對比劑從血管內向外擴散的速度常數，是反映腫瘤血管通透性和密度的最佳指標[15];Kep表示組織中對比劑靜脈洗脫的速度，是反映血管通透性和血流灌注情況的指標[16];Ve是對比劑在血管及細胞外間隙的容積分數[17];iAUC是Ktrans和Kep的混合參數，是一定時間內分布并保存在組織內的對比劑[18]，本研究中時間為1 min。本研究顯示，惡性組Ktrans、Kep、iAUC水平均高于良性組（P<0.05），表示對比劑進入惡性腫瘤細胞外血管外速度和洗脫速度快于良性腫瘤;Ktrans、Kep、iAUC對骨腫瘤良惡性診斷的準確度為89.55%、89.55%、83.58%，提示上述參數可作為骨腫瘤良惡性診斷的具有參考意義的鑒別指標，通過其變化情況判斷骨腫瘤性質，實現量化診斷。造成差異的原因是良性腫瘤新生血管密度不高，血流速度較慢，而惡性腫瘤新生血管血流灌注量大，且血管通透性強[19]。兩組Ve水平比較，差異無統計學意義（P>0.05），提示其可能無法作為診斷的敏感指標，這與良惡性腫瘤血管外細胞外間隙無明顯差異有關，也可能是納入的模型、算法及樣本量造成的，需要進一步研究證實。

本次研究不足的地方在于納入樣本量較小，各類骨腫瘤數量也較少，可能對研究結果產生影響;其模型的選擇上存在爭議，定量分析的結果精度亦有所欠缺，需要進一步改善。

綜上所述，DCE-MRI鑒別診斷骨腫瘤良惡性準確度高，一致性極強，Ktrans、Kep、iAUC等定量參數作為輔助診斷指標具有較高的診斷價值。

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（收稿日期：2020-06-22） （本文編輯：劉蓉艷）