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核素骨显像联合弥散加权成像对单发骨转移瘤的
发布时间:2015-10-08 14:47 作者: 阅读次数: 文章出自:


                                                     核素骨显像联合弥散加权成像对单发骨转移瘤的诊断价值

  宋瑞娟 关长旭 张凤翔*   

(内蒙古鄂尔多斯市中心医院CT室  东胜  017000)

 

 摘要 目的  探讨核素骨显像联合弥散加权成像(DWI)对单发脊柱骨转移瘤的鉴别诊断价值。方法   选择62例患者行核素骨显像,对于有单发异常核素浓聚的患者再行MR-DWI扫描,同时辅以矢状位SE序列 T1、T2加权成像,两种检查间隔不超过一周。对核素骨显像、MR-DWI与二者联合分别作出诊断,诊断结果与随访和病理结果对照。分别统计核素骨显像、DWI及联合检查诊断为阳性和阴性的患者例数(阳性组为骨转移瘤的患者,阴性组为良性的患者)。采用SPSS19.0统计软件包整理录入资料;多组资料平均水平差异性比较采用方差分析;显著性检验水平α为0.05。结果  62例患者,经随访和病理证实有33例骨转移瘤。核素骨显像、MRI-DWI、联合检查的灵敏度分别为65.6%、81.3%、96.9%,特异度分别为33.3%、90.0%、93.3%,阳性预测值分别为51.2%、89.7%、93.9%,阴性预测值分别为47.6%、81.8%、96.6%,准确率分别为50%、85.5%、95.2%。在DWI图像上不同病变部位的ADC均值为(0.74±0.14)×10-3mm2/s,不同组间ADC值平均水平差异无统计学意义,F=0.66,P>0.05,即不存在显著性差异。结论  核素骨显像联合弥散加权成像检查,可以提高单发骨转移瘤诊断准确率,ADC值在一定程度上可以作为骨转移瘤的一个 “参考指标”。

关键词:核素骨显像;弥散加权成像;联合检查;单发骨转移瘤

Diagnostic value of solitary bone metastasis  with combination of Radionuclide bone imaging and Diffusion weighted imaging

Song Ruijuan  Guan Changxu  Zhang Fengxiang*    

Inner Mongolia Ordos City Center Hospital CT  Dongsheng  017000

 

Abstract

Objective Value of the different diaguosis for solitary bone metastasis were investigated with bone scintigraphy combined diffusion-weighted imaging (DWI).Methods 62 cases of patients with bone scintigraphy for patients with solitary exception of radionuclide uptake re MR-DWI scans, supplemented by sagittal SE sequences T1WI,、T2WI, two inspection intervals of not more than one week. On radionuclid e bone imaging, MR-DWI and their combination were to make a diagnosis, diagnosis and follow-up and pathological findings. Statistics were bone scintigraphy, DWI and combined number of patients diagnosed as positive and negative (positive group of patients with bone metastases, patients with benign negative group). Using SPSS19.0 statistical package sorting data entry; Multiple data was used to compare differences in the average level of analysis of variance; significant test level α of 0.05.Results  62 cases of patients with pathologically confirmed by follow-up and 33 patients with bone metastases. Bone scintigraphy, MRI-DWI, the Joint Inspection sensitivity was 65.6%, 81.3%, 96.9% and specificity were 33.3%, 90.0%, 93.3%, positive predictive value were 51.2%, 89.7%, 93.9 %, and negative predictive values were 47.6%, 81.8%, 96.6%, and accuracy rates were 50%, 85.5%, 95.2%. Mean ADC on DWI images of different lesions (0.74 ± 0.14) × 10-3mm2 / s, ADC value of the average difference between the different groups was not statistically significant, F = 0.66, P> 0.05, that is, there is no significant difference .Conclusion  Radionuclide bone imaging combined with diffusion-weighted imaging can improve single bone metastases diagnostic accuracy, ADC values to some extent can be used as a bone metastases "reference index."

Key words  Radionuclide bone imaging     Diffusion weighted imaging    Joint Inspection   Solitary bone metastases

 

                                   

恶性肿瘤已成为人类三大死因之一,仅低于心血管病和脑血管病。骨骼是恶性肿瘤远处转移的好发部位,它居第三位,仅次于肺和肝[1,2]。临床上明确患者有无骨转移有助于疾病的分期和治疗方案的制定,同时预防骨转移瘤的所致疼痛、病例骨折等,可以大大提高癌症晚期病人的生活质量。因此,骨转移瘤的早期、准确诊断具有重要意义,在临床工作中单发骨转移瘤的诊断难度远远大于多发骨转移瘤。

由于ECT核素骨显像可以一次全身骨成像及其较高的空间分辨率,目前仍将它作为筛查骨转移瘤的首选方法[3]。文献报道,核素骨显像诊断多发病灶的准确率达79-90%,但对于单发病灶的准确率不足50%[4,5]。由于MR-DWI具有较高的特异性,可以联合检查对这些可疑转移瘤患者做出鉴别诊断。本研究主要探讨单发骨转移瘤的核素骨显像和MR-DWI联合诊断的价值。

1资料与方法

1.1临床资料

搜集我院2011年8月-2013年2月期间62例怀疑骨转移瘤的患者,男39例,女23例,年龄23-89岁,平均年龄48岁,其中53例已确诊有原发恶性肿瘤病史,余9例无原发肿瘤病史。原发恶性肿瘤包括肺癌13例,前列腺癌11例,乳腺癌9例,甲状腺癌7例,鼻咽癌5例,膀胱癌4例,胃癌2例,结肠癌,直肠癌各1例。本组所有病例均没有核素骨显像与MRI检查的禁忌症。

1.2 ECT核素骨显像

采用西门子SPECT ECAM 设备,通过静脉“弹丸”式注入示踪剂20mCi,3小时后进行全身图像采集,图像采集前患者需排空膀胱,以防给骨盆病灶的诊断带来困难。患者取仰卧位拍摄后前位及前后位全身骨骼影像。

1.3弥散加权成像及后处理

采用GE Signa HDxt 3.0T MR设备,患者行核素骨显像后,对于可疑病变的部位行磁共振弥散成像(DWI),辅以FSE序列轴位和矢状位T1、T2加权成像。T1WI(TR=500ms,TE=20ms),T2WI(TR=2500ms,TE=90ms),层厚=5mm,间距=2mm,NEX=8,矩阵320×256,视野34-45cm。DWI扫描采用SE-EPI脉冲序列b=800s/mm2,TR=5000ms,TE=94ms TI=200ms,层厚5mm,间距=1mm,NEX=8 ,矩阵=128×130,视野34-45cm,所得数据传至AW4.5工作站,对病变区进行ADC值测量,感兴趣区(ROI)要包含病变区截面积的80%,每个病灶测取三个ADC值取其平均值,三次面积相同以确保测量结果更准确。

1.4骨转移瘤诊断标准  

核素骨显像:单发的放射性核素浓聚,局部放射性核素减低 ,似“炸面圈征”。

MR-DWI:骨骼区病变以高信号为阳性,T1WI呈低信号,T2WI呈不同程度的高信号。

联合检查:核素骨显像与MR-DWI均倾向骨转移瘤的;或任意一种倾向骨转移瘤的。

1.5图像分析  各由2名经验丰富医师采用双盲法分别阅读MR-DWI图像和核素骨显像图像,如诊断意见不一致,两位医师协商后达成一致。

1.6统计学分析  将诊断为骨转移瘤的病例归为阳性组,其余良性病变或未见异常均归为阴性组。采用SPSS19.0统计软件,ADC值用均数±标准差表示,对于不同部位转移瘤的ADC值进行单因素方差分析,P>0.05认为差异无统计学意义。

2结果   

62例患者中发现33例骨转移患者,病灶分布部位为胸椎11例,腰椎8例,肋骨3例,骶椎3例,胸骨2例,肩胛骨2例,骨盆1例,颅骨1例,颈椎1例,股骨1例,病理证实了20例,MRI证实10例,余3例随访证实。 

 

 

 

 

 

表1  62例患者的ECT的诊断结果与金标准结果的对照

ECT

金标准

合计

+

-

+

21

20

41

-

11

10

21

合计

32

30

62

 

2.1  62例患者核素骨显像诊断为骨转移41例,39例的核素骨显像图像上表现为不规则片状、点线状等核素浓聚区,2例表现为 “炸面圈”征。金标准结果表明41例骨转移中有20例为良性病变,ECT诊断21例良性病变中有11例实际是骨转移灶。余21例患者诊断非骨转移瘤,包括骨折、退变,软骨钙化。

表2  62例患者DWI的诊断结果与金标准结果的对照

DWI

金标准

合计

+

-

+

26

3

29

-

6

27

33

合计

32

30

62

 

2.2  62例患者DWI检查29例为骨转移,金标准结果有2例为良性病变,1例为磁敏感伪影所致(常规MR复查2次,均无异常病变),余病例与金标准一致。DWI阴性组33例中有6例实际是骨转移瘤,这6例患者均为单纯的成骨性转移。

 

 

 

表3  联合检查的诊断结果与金标准结果的对照

联合

金标准

合计

+

-

+

31

2

33

-

1

28

29

合计

32

30

62

 

2.3  二者联合检查诊断33例骨转移瘤。阳性组中有2例实际为良性病变,阴性组中有1例实际为骨转移灶,病灶在肋骨近软骨端。

表4  ECT,DWI,联合检查方法的诊断效能(%)

方法

灵敏度

特异度

阳性预测值

阴性预测值

准确率

ECT

65.6(21/32)

33.3(10/30)

51.2(21/41)

47.6(10/21)

50.0(31/62)

DWI

81.3(26/32)

90.0(27/30)

89.7(26/29)

81.8(27/33)

85.5(53/62)

联合

96.9(31/32)

93.3(28/30)

93.9(31/33)

96.6(28/29)

95.2(59/62)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4  不同部位的病变区测得的ADC值结果如表5

表5  MR-DWI与ECT核素骨显像一致的骨转移瘤病例数及ADC值

病变部位

例数

ADC×10-3mm2/s

颅骨

1

0.71

胸骨

2

0.73±0.01

颈椎

1

0.68

胸椎

11

0.76±0.12

腰椎

8

0.81±0.01

骶椎

2

0.78±0.07

肋骨

1

0.73

骨盆

1

0.77

 肩胛骨

2

0.85±0.08

 

ADC:表观弥散系数

注:因为颅骨、颈椎、肋骨、骨盆等部位的样本量太小,未纳入统计分析。

不同部位的ADC均值为(0.74±0.14)×10-3mm2/s

不同部位的ADC值平均水平差异性比较采用方差分析,F=0.66,P>0.05,无统计学意义,即不存在显著性差异。

3 讨论 

理论上骨转移瘤诊断的金标准就是病理学检查,但实际临床工作中很难做到这一点[6],有学者采用随访6个月至1年以上观察病情直至做出诊断,这就是目前用来诊断骨转移瘤的“金标准”[7] 。

本组病例诊断骨转移瘤的“金标准”为:①有明确原发恶性肿瘤病史;②核素骨显像发现单发且无规律的异常放射性浓聚或减低缺损灶。随访病灶持续存在或者数量增多、范围扩大;③MRI发现局部骨组织有溶骨性或成骨性破坏、病理性骨折;④病理检查证实。符合①②③之中任意两条或者符合④即可诊断为骨转移瘤。对于发生在四肢骨、胸骨等部位的骨转移的患者进行活检穿刺,以病理组织学为金标准,对于脊柱椎体骨转移的患者采用随访。由于骨转移瘤的金标准不一致,可能会导致样本出现小的误差。本组符合金标准的31例,穿刺活检证实20例。

临床上将骨转移瘤大体分为溶骨性、成骨性、混合性三类[8],在三种骨转移瘤类型中最常见的是混合性骨转移瘤,它以溶骨性或成骨性转移为主,疼痛是最常见且最难被控制的症状。核素骨显像是将亲骨性的放射性核素或其标记物引入体内,通过显像仪(SPECT)体外显像,因为血流、代谢和功能的改变是疾病早期的表现,发生在形态结构改变之前,所以核素骨显像是一种敏感性极高的显像技术。大约有50%的恶性肿瘤患者最终会出现骨转移,尤其在肺癌、乳腺癌、前列腺癌患者中转移率可高达70%-85%。核素骨显像一般较X线早6-18个月发现病灶 [9] ,对骨转移瘤的检出率达94%以上。虽然核素骨显像有较高的敏感性,但易受骨折、炎症及关节退行性疾病等良性病变的影响,它又存在特异性不足的缺点[10,11] ,DWI检查能对核素骨显像上的单发病变做出鉴别诊断,因为DWI对骨转移瘤有较高的特异性,这样联合检查可以大大提高对单发骨转移瘤的早期诊断。本组单纯核素骨显像诊断骨转移41例(金标准结果表明其中20例为良性病变),联合检查方法诊断骨转移33例(金标准结果表明实际转移瘤为31例)。

目前MR-DWI是唯一能在活体上进行水分子扩散测量与成像的方法,属于真正的功能成像,它可检测到与组织含水量改变有关的早期病理改变[12,13],因DWI在形态学常规影像检查发生肉眼可见的改变前即可发现异常情况,可以鉴别早期骨转移瘤,DWI图像的空间分辨率和解剖定位不准,需结合常规MRI序列方可对病灶进行准确定位,而且对于DWI图像未显示高信号的病变,也需要参考T1WI、T2WI像表现做出更进一步的鉴别诊断,排除退行性改变,骨折等良性病变。弥散敏感系数(b值)较小得到的图像信噪比较高,所测得的ADC值偏高;高b值时图像的信噪比减低,提高了DWI的敏感性,所测得的ADC值接近组织的真实值。经过综合评估,选用b值800 s/mm2时图像空间分辨率、信噪比较高、伪影相对较少,且ADC值也较稳定。有研究表明,在较高b值时表观弥散系数(ADC)值能有效地鉴别骨骼系统的良恶性病变 [14,15] 。

   本组病例中29为患者病变区的ADC均值为(0.74±0.14)×10-3mm2/s,明显高于Ward R等[16]研究中测得健康人群的红骨髓和黄骨髓的ADC均值(0.15±0.10)×10-3 mm2/s。那是因为在健康的成人椎体中以黄骨髓为主,而脂肪分子有着显著的低弥散性,相对于自由水分子而言,它的弥散运动显著受限,在骨转移灶中骨转移瘤中的肿瘤细胞代替了脂肪组织,含水量增高,所以ADC值增高,在ADC图上也表现为高信号。

联合检查的阳性组33例患者中有2例实际为良性病变,但均有恶性肿瘤病史,在ECT上分别可见肋骨、胸骨条形核素浓聚,DWI上并未见高信号,这两个部位正是DWI显示病灶薄弱的部位,并且病人有骨痛,所以初步诊断就归为阳性组,随访时病人做了该部位的CT检查,并未发现有明显的溶骨或成骨破坏的病灶,这两个病人一年后又复查ECT,与初诊时无变化,考虑为早期退变所致核素异常浓聚,对于MR-DWI显示薄弱部位的病变,可以结合CT扫描结果慎重作出诊断。

在核素骨显像图像上近关节、肋骨近软骨端的病变经常会诊断为退变。联合检查漏诊1例的病灶在前肋为成骨性骨转移,核素骨显像表现为淡淡的浓聚区,而DWI却未见高信号,所以初步诊断归为阴性组,最后行CT扫描证实为成骨性转移,证明了CT在诊断单发脊柱骨转移瘤中价值,由于本研究主要观察核素骨显像与MR-DWI的联合价值,故没有把CT检查列入方法内。尽管核素骨显像与DWI联合检查可以大大提高敏感度、特异度和诊断准确率,但也常有漏诊、误诊,特别是位于关节附近、肋骨近软骨端等部位的病变,这些区域是ECT和DWI成像的小“盲区”,可以根据实际病变的部位选择最佳的鉴别诊断手段和随访方法。

目前,对骨转移瘤的全身检测主要依靠核素骨显像及PET-CT,核素骨显像是根据骨的代谢和功能的改变而发现病变,故核素骨显像能较早发现病灶,其灵敏度较MRI高,且一次显像显示全身骨骼,是骨转移瘤较好的筛选方法,但其解剖标志欠清晰,必要时需辅助CT、MRI检查来精确定位。PET-CT近年来已成为最受关注的全身检查手段,通过正常组织和病变代谢水平的差异来早期发现病变,但是PET-CT检查费用昂贵,且患者在检查中亦受到电离辐射损伤,基于此国内外都在寻找一种有效、无创、无辐射的全身检查手段,既能敏感准确地检测病灶,也能尽量减少甚至避免患者受到辐射损伤,全身磁共振弥散加权成像(WB-DWI)即“类PET”[17-19]——这一新技术应运而生,可是这种检查技术受病人条件、设备软件等条件的限制,不可能完全代替核素骨显像。所以核素骨显像检测骨转移瘤的方法仍是目前应用最广泛的检查手段。 

由于MR-DWI与核素骨显像探测骨转移瘤的原理不同,使两种技术相辅相成、互相补充。利用核素骨显像的高敏感性、高检出率来发现病灶,利用MRI-DWI的高敏感性及较高特异性来对病变做出鉴别诊断,可以明显提高骨骼单发病灶诊断的准确率,降低误诊和漏诊率。ADC值可以在一定程度上可以作为诊断骨转移瘤的“参考指标”。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考文献:

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作者简介

宋瑞娟(1983-),山东省高密人。硕士学位,主治医师。主要研究方向:CT诊断学。

*通讯作者: 张凤翔   

 

 

 


A

 

                                                                  B

        

 

                           C                                                           D

           

E                                                              F

A    ECT核素骨显像示L2椎体有片状异常浓聚

B    L2椎体的ADC图上病变区ADC值为1.38×10-3 mm2/s、1.47×10-3 mm2/s、1.52×10-3 mm2/s,平均值为1.46×10-3 mm2/s

C    MRI T2WI  L2椎体后下缘后移、骨质连续性中断,局部见短T2信号影

D   MRI T1W  L2椎体后下缘后移、骨质连续性中断,局部见长T1信号影

E   骶骨转移瘤穿刺活检后高倍镜下组织切片图示转移性腺癌

F   骶骨转移瘤穿刺活检后低倍镜下组织切片图示转移性腺癌

 







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