中国中医科学院广安门医院 南区放射科, 北京 102600
2019-05-12 收稿, 2019-06-27 录用
*通讯作者: 石岩, E-mail: m4lbjd@163.com
摘要: 本文比较了X线平片、CT及MRI对四肢原发性骨肿瘤的诊断效能。回顾性收集了2012年1月到2018年12月期间入我院治疗的92例四肢原发性骨肿瘤患者的临床资料，比较了各病理类型四肢骨肿瘤发病部位、影像学检查特征和3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤的效能。结果显示，92例患者中原发性骨肿瘤发生在肱骨为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）；X线对骨质增生/硬化和骨膜反应成像较佳，分别占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，分别占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，分别占94.57%、82.61%、64.13%、22.83%。92例四肢骨肿瘤中，X线诊断恶性肿瘤的灵敏度为94.57%，均低于CT、MRI诊断的灵敏度（依次为95.65%、97.83%），特异度82.14%，低于CT和MRI的89.29%，而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。本文发现X线片、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，可以更好地定位定性诊断，避免出现漏诊误诊。
关键词: 原发性骨肿瘤X线片CTMRI
Comparison of Diagnostic Efficacy of X-ray Plain Film, CT and MRI in Primary Bone Tumors of the Extremities
SHI Yan
Guang'anmen Hospital, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 102600, P. R. China
*Corresponding author: SHI Yan, E-mail: m4lbjd@163.com
Abstract: To compare the diagnostic efficacy of X-ray, CT and MRI in diagnosing primary bone tumors of extremities, 92 patients with primary bone tumors of the extremities who were admitted to our hospital were retrospectively collected. The results showed that in the 92 patients, primary bone tumors on humeral was 9.78% (9/92), on the ulna and radius were 7.61% (7/92), on the hand bone was 5.43% (5/92), on the scapula and clavicle were 2.17% (2/92), on the femur was 38.04% (35/92), on the tibia and fibula were 17.39% (16/92), on the foot bone was 5.43% (5/92), and on the hip bone was 14.13% (13/92). X-ray imaging with bone hyperplasia, sclerosis and periosteal reaction was better, counting for 85.87% and 57.61% respectively; CT imaging with bone hyperplasia, sclerosis, soft tissue mass and periosteal reaction was better, counting for 92.39%、66.30%、85.87%, respectively. MRI was better for soft tissue mass, bone hyperplasia, sclerosis, periosteal reaction, and bone marrow edema, counting for 94.57%, 82.61%, 64.13% and 22.83% respectively. Among the 92 cases of primary bone tumors of extremities, the X-ray diagnosis with malignant tumors sensitivity was 94.57%, which was lower than the CT(95.65%) and MRI (97.83%). The X-ray specificity was 82.14%, which was lower than the 89.29% of CT and MRI. The area under the ROC curve of X-ray and CT were 0.767 and 0.855, respectively, which were lower than the area under the ROC curve of MRI(0.942). This paper showed that X-ray films, CT and MRI have advantages in the diagnosis for primary bone tumors of the extremities. Although the sensitivity, specificity and accuracy of MRI are high, the three methods can be effectively combined to locate the qualitative diagnosis better, and avoid misdiagnosis and missed diagnosis.
Key words: primary bone tumorX-ray filmCTMRI
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1.2.1 X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。
1.2.2 CT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。
1.2.3 MRI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 统计学方法采用SPSS22.0统计学软件，计数资料以百分数(%)表示，采用χ2检验；计量资料用均数±标准差(x±s)表示，采用t检验，以P < 0.05认为差异有统计学意义。
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。
表1
 表 1 各病理类型四肢骨肿瘤发病部位(例) Pathological types of four limb bone tumor site (case)
| 表 1 各病理类型四肢骨肿瘤发病部位(例) Pathological types of four limb bone tumor site (case) |
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%。
表2
表 2 影像学检查特征[例·(%)] Imaging characteristics [case·(%)]
| 表 2 影像学检查特征[例·(%)] Imaging characteristics [case·(%)] |
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3
表 3 3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤效能[%(例)] Efficacy of three imaging methods in determining benign and malignant tumors [%·(case)]
| 表 3 3种影像学检查方法判断良恶性肿瘤效能[%(例)] Efficacy of three imaging methods in determining benign and malignant tumors [%·(case)] |
图 1
 | 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。
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