软组织病变的3.0T磁共振成像诊断

刘鹏飞 朱 凯 由长城 黄婷婷 李露露

软组织病变检查目前应用最多的方法是超声检查,但因其空间分辨率低和二维成像的特点对很多软组织病变的诊断存在一定的局限性。MRI因其高的对比分辨率高,尤其是3.0T高场强磁共振成像,更有助于明确病变的位置、形态、范围及与邻近组织的关系,为临床诊断及治疗提供更丰富的影像学信息。

方 法

1.一般资料

2009.06～2010.03间38例软组织病变患者纳入研究,其中男19,女19例,年龄10～81岁,平均45.6岁,临床以软组织肿胀、肿块及疼痛为主要表现,所有患者病变结果均经最终的手术组织病理学检查证实。

2.MRI检查方法

使用荷兰philips Actieva3.0T磁共振扫描仪,应用15通道体部线圈扫描肢体,NV16通道线圈扫描颈部,患者仰卧,病变位于线圈中心,行MRI常规轴位、冠状、矢状位扫描;扫描序列包括T1WI-SE序列(T E20ms,T R500～700ms),T2WI-TSE序列 (T E 120ms,TR4000ms),T2WI-STIR(TE70ms,TR 460ms),TI220ms;NEX=3;视野 (FOV)230～360mm;矩阵512×512;层厚3～6mm;层间距1mm;翻转角度900;回波时间30ms。

3.MRI诊断指标

所有病例行3.0T磁共振检查,由两名有经验的影像科医师对病变的部位、大小、形态、周围水肿、周围组织侵及情况,并对软组织病变的 T1WI、T2WI、STIR三个序列的影像信息进行分析,做出MRI诊断与组织病理学比较。

结 果

1.良性病变分布及MRI征象

1.1 软组织肉芽肿性炎5例:病变多发生在大腿深部肌间隙,表现为局部软组织弥漫性肿胀,肌肉及肌间隙脂肪线模糊或消失,受累肌肉肿胀,T1WI低信号,T2WI高信号,病变边界模糊不清,肌间隙模糊,深筋膜增厚。病变局限时,易形成脓肿,为长T1长 T2信号,STIR像病变呈不均匀高信号(图1)。软组织炎性肉芽肿性炎最大径范围5～25.5cm,范围广,形态欠规则,信号不均。

1.2 神经鞘瘤3例:1例发生在大腿深部筋膜内,1例发生在小腿肌间隙,1例发生在颈部,病变多发生在神经穿过筋膜处。病变为圆形或椭圆形,病变边界清晰,包膜完整,内部信号均匀,T1WI为等或稍高信号,T2WI为高信号。如肿瘤内有坏死、出血和胶原性退变灶在T2WI表现为小片状低信号或高信号,ST IR像呈明显高信号(图2)。

1.3 肌间血管瘤3例:1例发生在前臂肌间隙,1例发生在小腿深部肌间隙,1例发生在小腿皮层下与肌肉间。病变边缘多清晰,T1WI呈等低信号,可见无信号的静脉石、高信号的脂肪和血液成分;T2WI主要为高信号,伴有粗大血管流空征像,病变内可见无信号小圆形静脉石;STIR像病变以高信号为主,信号不均,可见多个类圆形无信号的静脉石,病变相邻筋膜轻度受压(图 3)。

1.4 脂肪瘤4例:2例发生在大腿深部肌间隙,1例发生在小腿皮层下,1例发生在前臂肌间隙;单纯性脂肪瘤,T1WI为高信号,T2WI与皮下脂肪组织类似的高信号,肿瘤呈圆形,边界清楚,信号均匀,ST IR压脂像病变信号显著下降。病变位于皮层下时,未侵及深筋膜。

1.5 血肿3例:2例发生在左小腿背侧皮层下,1例发生在右大腿远端外侧皮层下,血肿信号不均。依据血肿时间,急性期在T1WI-SE序列上与骨骼肌信号大体相似,从低信号到略高信号;在T2WI上,血肿呈低信号且低于骨骼肌信号,血肿周围可出现长T1长T2水肿影;亚急性期血肿 T 1WI和T2WI呈高信号;慢性期,血肿周围呈环形低信号环绕整个血肿,病变周围可见低信号假包膜,ST IR像病变呈稍高或混杂信号。血肿形态规则,信号稍欠均,最大径范围3.2～15.7cm。

1.6 腘窝囊肿 4 例:均发生在腘窝处,病变局限。T1WI为低信号,T2WI为高信号,病变边缘清晰,与周围组织分界清楚,病变有包膜,部分有间隔,ST IR像呈高信号。

1.7 毛细血管增生1例:发生在右臀部皮层下,病变内部信号不均,STIR像呈不均匀高信号,其周围可见高信号水肿影,MRI误诊为瘤性病变。

2.恶性病变分布及MRI征象

2.1 恶性纤维组织细胞瘤3例:1例发生在左大腿远端肌组织间,1例发生在右膝外侧皮层下,1例发生在左大腿内侧近端肌间。T1WI显示肿瘤为等低信号,T2WI呈不均匀的高信号,肿瘤内出血表现T1WI、T2WI高信号,肿瘤内囊变和坏死表现低信号,肿瘤位于肌深部时,侵犯周围筋膜,深筋膜增厚、变形甚至中断,局部被肿瘤组织取代,表现神经血管被包绕,ST IR压脂像呈高信号(图4)。

2.2 尤因肉瘤1例:发生在左侧腹股沟深部及左侧盆腔,病变T1WI呈等信号,T2WI呈稍高信号,STIR像呈高信号,病变范围大,边缘不清,内部信号不均,病变穿破腹股沟深部阔筋膜,从盆腔突向腹股沟处(图 5 )。

2.3 纤维肉瘤1例:发生在左大腿深部,肿瘤较大,呈分叶状或不规则状,T1WI呈等或低信号,T2WI呈稍高信号,可见出血、坏死、囊变,内部信号不均,边界不清晰,深筋膜线样中断,肿瘤突破筋膜生长,STIR像表现明显不均匀高信号(图6)。

2.4 低度恶性纤维黏液样肿瘤1例:发生在大腿深部筋膜,病变T1WI信号稍低于周围肌组织,T2WI呈高信号,高于周围脂肪,STIR像呈高信号,内部信号稍欠均匀,皮下深筋膜张力略增加(图7)。

2.5 滑膜肉瘤 1 例:发生在右大腿近端,病变T1WI呈等信号,T2WI呈稍高信号,肿瘤内坏死、钙化、出血信号不均,肿瘤形态不规则,边界不清,邻近肌组织可见长T1长T2水肿信号,STIR像呈高信号。病变有假包膜,其内可见分隔,病变相邻深筋膜明显增厚、变形,但连续性尚完好(图8)。

2.6 淋巴瘤1例:发生在颈部两侧,颈阔肌深部多个病灶,可互相融合,病变内部信号多均匀,T1WI呈中等信号,T2WI呈略高信号,ST IR像呈明显高信号。颈阔肌深部筋膜张力增加,但完好。

2.7 转移瘤6例:2例发生在前臂桡骨及周围软组织,1例发生在肱骨及周围软组织,3例发生在大腿股骨及周围软组织,病变边缘不清或尚清,T1WI表现为局灶性或弥漫性等低信号,T2WI高信号,STIR像可见病变呈不均匀高信号,与周围组织信号对比明显,并可见病变累及周围组织,病变相邻骨皮质破坏,ST IR像表现不均匀高信号。病变处的深筋膜多增厚、变形、中断。

2.8 腮腺鳞状细胞癌1例:发生在右腮腺处,病变处明显肿胀,边缘不规则,无包膜,侵及周围组织、皮肤,并伴有颈部淋巴结肿大;T1WI稍低信号,T2WI稍高信号,可见T2WI上为更高信号囊变、坏死区,ST IR像病变呈不均匀高信号。

本研究良性病变中除炎性肉芽肿外其余均属良性肿瘤,肿瘤最大径范围3.4～23.4cm,边缘清晰、形态规则、信号均匀。恶性病变均是恶性肿瘤,最大径范围1.7～35.7cm,肿瘤形态欠规则,多呈分叶状、信号不均、并有坏死、出血、囊变,病变周围深筋膜受侵甚至破坏。根据病变的大小、位置、形态、信号特征,MRI诊断良性或恶性病变的定性诊断符合率分别为91.3%和80%;与组织学诊断的符合率分别为73.3%和53.3%(表1)。

表1 38例良恶性软组织病变定性诊断

讨 论

1.3.0T磁共振成像的优势

3.0T磁共振成像有更高的信噪比、更高的空间分辨率、更快的成像速度。它对软组织滑膜、血管、神经、肌肉、肌腱的分辨率更高,尤其深筋膜在3.0T MRI T1WI、T2WI上均为线样低信号,与脂肪对比明显。STIR抑脂序列使脂肪组织的高信号得到了抑制,而其他组织如本研究中的病变组织的信号却不受其影响,从而提高了软组织病变的检出率[1]。软组织病变种类多,肿瘤病变组织起源多样,临床症状不同,诊断较困难。软组织含有丰富的皮下脂肪和肌间隙脂肪,在常规T2WI上脂肪信号极高,很容易掩盖病灶,降低病灶的检出率,并使病灶的边界显示不清晰。王宁等[2]指出根据病变的大小、信号均匀性、境界、毗邻血管神经包绕等方面特征鉴别肿瘤良恶性诊断准确率分别为97.74%和100%,而根据ST IR序列病灶的边缘的形态特征来区分良恶性肿瘤有一定价值。3.0T MRI具有极高的软组织分辨率,尤其针对软组织的ST IR抑脂成像序列,有助于突出病变的大小、形态、位置、边界、范围及与周围的血管、神经之间的关系。3.0T MRI的独特优势也显示在对深筋膜的影像分辨中,因其在T1WI、T2WI中与脂肪对比显著,显示低信号,如侵及深筋膜时,其STIR抑脂成像序列表现明显增厚、弥漫性的高信号,其破坏征象在一定程度上提高了诊断的准确率。本研究中良性病变与深筋膜关系不大,有2例病变范围大,深筋膜受压显影不佳,恶性病变多位于深筋膜内侧。一般说来与组织学结果对比,MRI诊断定性准确性在1/4～1/3,依据病变的MRI形态学变化可对90%以上的病变进行良恶性鉴别[3]。本研究MRI成像特点定性诊断符合率91.3%和80%;组织学诊断符合率分别为78.3%和53.3%。这些优势为临床治疗及手术提供有力的影像学依据。

2.软组织病变的MRI信号特征

MRI信号基本上反映了病变的组织学特点,对于部分软组织病变如炎症、脂肪瘤、血管瘤、亚急性血肿可以做出明确诊断。Wu等[4]研究根据MRI和信号特征可以确定良性软组织病变。病变组织信号的均匀性对鉴别病变的良恶性有意义,大多数良性病变T1WI呈等或低信号,T2WI呈高信号。如脂肪瘤T1WI为稍高信号,血管瘤为流空信号,血肿为稍高信号。Ergun等[5]研究手和腕部良性病变信号大多数均匀,边界常清晰。恶性病变常位于深部组织,生长速度快,侵袭性强,常形成假包膜,且侵及深筋膜,导致其增厚、中断,病变内部有分隔、坏死、出血、囊变、钙化等特征。到目前为止,MRI对于软组织病变的显示、鉴别和分期等方面具有相当优势,但由于多数软组织病变均为长T1长T2信号影,因此在软组织病变的准确定性诊断方面仍存在争议,有一定的局限性,对其病变鉴别能力评价不一。不同的软组织的组织学成分信号强度不同,所以病变的信号特点与组织学关系不能单从信号特点来判断组织来源。如本研究中良性病变中炎性肉芽肿的组织学特征就不明显,病变范围较大,且形态不整,其内部信号稍欠均,多数病变位于深部肌间[6];良性肿瘤往往形态规则、位置表浅、信号特征明显、边界清楚、不侵犯周围组织、瘤周水肿少见,如本研究中神经鞘瘤沿神经走向,呈纺锤形,病变边缘清晰,包膜完整;血管瘤病变局限,内部可见流空血管影及特征性静脉石征象;本研究中恶性纤维组织细胞瘤多位于深筋膜内侧,深筋膜被蚕食;尤因肉瘤发生在深部软组织的较少见,本研究此病例病变穿过腹股沟处阔筋膜从盆腔突出于腹股沟;纤维肉瘤属于高度恶性肿瘤,可看见低信号的深筋膜破坏、中断;低度恶性黏液样肉瘤,病变边缘清晰,内部信号稍欠均匀,病变位于肌间隙未侵及深筋膜,所以诊断其良恶性有难度,这与Koh等[7]所观察的结果一致;滑膜肉瘤形态不规则、边界不清楚、模糊、信号不均匀、并可见假包膜、周围结构压脂像信号增高,与T uncbilek等[8]、T ang等[9]报道的一致。MRI虽然能显示肿瘤内某些组织成分,但不能作出肿瘤病变的组织学和特异性的临床诊断,所以MRI诊断必须参考临床病史、症状和体征,这与Ando等[6]报道的一致。

注射钆剂的MRI增强扫描可以明确显示病灶[8,10],提示病变内部的某些病理特征,对有重度水肿的肿瘤也可勾画出肿瘤的范围。现阶段磁共振波谱学已经广泛应用于软组织病变,尤其1H及31P两种波谱,MRS是一种显示活体内生化信息及代谢状态的无创性技术,从分子水平定性软组织病变。应用MRS对人类肿瘤的研究近年来已有报道,QI等[11]研究软组织良恶性肿瘤1H波谱,结果Cho/Cr值在恶性肿瘤较良性肿瘤高。齐滋华等[12]研究良、恶性肿瘤31P M RS,结果Pcr/PME、PME/NT P与对照组比较差异有显著性意义,良、恶性组的 PME/β-ATP、PME/NTP比较差异有显著性意义。31P-MRS为无创的评估肿瘤预后、能量状态及乏氧状况的最好方法。M RS能显示肿瘤和正常组织之间代谢的不同,能在分子水平上反映组织的病理情况,这将是未来磁共振定性诊断软组织病变的发展方向。

总之,3.0T磁共振成像对软组织病变检出率高、分辨率高,对病变及病变周围组织显影清晰,能明确病变的部位、范围及其邻近情况,对良性病变诊断准确性较高,对恶性病变侵及深筋膜情况显示清晰,这对临床诊断及手术治疗提供有力的影像学依据。但本研究的病变例数及病变种类比较局限,有待于今后对更多的软组织病变进行探讨。

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