磁共振扩散加权成像和化学位移成像在良恶性椎体骨折早期鉴别诊断中的应用效果及价值

翟锦添??刘准液

[摘要] 目的 研究磁共振擴散加权成像（DWI）与化学位移成像（CSI）在良恶性椎体骨折早期鉴别诊断中的意义。 方法 在我院于2015年5月～2016年12月间收治的椎体骨折患者中随机抽取40例为研究对象，对全部患者均进行磁共振扩散加权成像、化学位移成像的检查，对比分析两种方法对于良恶性椎体骨折鉴别斩断的敏感性、特异性、准确性。 结果 定性分析方面：CSI鉴别诊断的准确性、敏感性和特异性分别为65.0%、91.67%、46.43%，经双尾检测发现，差异有统计学意义（P<0.05）；DWI鉴别诊断则分别为57.5%、75.0%、50.0%，差异无统计学意义，（P>0.05）；定量分析上：CSI鉴别诊断良恶性上发现良恶性患者的IP/OP信号强度比差异有统计学意义（P<0.05）；DWI在鉴别诊断良恶性上发现ADC值差异不大，差异无统计学意义（P>0.05）。 结论 综上所述，在良恶性椎体骨折早期鉴别诊断中采用化学位移成像技术的定量分析有助于临床医师获取准确的信息，减少误诊，提高诊断的正确性。

[关键词] 良恶性椎体骨折；MRI；化学位移成像；扩散加权成像；诊断

[中图分类号] R445.2 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2017）11-161-04

Application effect and value of diffusion-weighted MR imaging and chemical shift imaging in early differential diagnosis of benign and malignant vertebral fracture

ZHAI Jintian LIU Zhunye

Department of Radiology， Luobo People's Hospital， Huizhou， Guangdong， Luobo 516100， China

[Abstract] Objective To research the significance of diffusion-weighted MR imaging （DWI） and chemical shift imaging （CSI） in early differential diagnosis of benign and malignant vertebral fracture. Methods 40 Patients with vertebral fracture who were admitted to our hospital from May 2015 to December 2016 were randomly selected as research objects. All patients were given examinations of diffusion-weighted MR imaging and chemical shift imaging. Sensitivity， specificity and accuracy of two methods in differential diagnosis of benign and malignant vertebral fracture were compared and analyzed. Results By qualitative analysis， accuracy， sensitivity and specificity of differential diagnosis of CSI were 65.0%， 91.67% and 46.43% respectively. Double tails detection showed the difference was statistically significant （P<0.05）. Accuracy， sensitivity and specificity of differential diagnosis of DWI were respectively 57.5%， 75.0% and 50.0%. The difference was not statistically significant （P>0.05）. By quantitative analysis， IP/PO signal intensity ratios of patients with benign and malignant vertebral fracture of CSI in differential diagnosis were statistically significant （P<0.05）. DWI in differential diagnosis of benign and malignant vertebral fracture showed that ADC values had no significant difference and the difference was no statistically significant （P>0.05）. Conclusion In conclusion， quantitative analysis of chemical shift imaging in early differential diagnosis of benign and malignant vertebral fracture can help clinicians to acquire accurate information， reduce misdiagnosis and improve accuracy of diagnosis.

[Key words] Benign and malignant vertebral fracture； MRI； Chemical shift imaging； Diffusion-weighted MR imaging； Diagnosis

椎体骨折在临床上较为常见，临床根据其病因将其分成良性骨折和恶性骨折，前者一般是由骨质疏松、外伤引起的；后者则是由原发性肿瘤、转移性肿瘤引起的[1]。不同类型的骨折治疗方法、预后方

面有较大差异，因此早期的鉴别诊断尤为重要。但是这两种骨折又缺乏特异性，如何鉴别诊断是困扰临床医师的难题。MRI（magnetic resonance imaging， 磁共振成像检查）作为脊柱检查的一种常用方法，在鉴别良恶性椎体骨折中具有重要作用，但是也有部分患者在常规T1、T2显像上差异不明显，鉴别诊断难度大[2-3]，在此种情况下，使用磁共振扩散加权成像（diffusion welghted imaging， DWI）和化学位移成像（chemical shift imaging， CSI）检查可以进行早期鉴别诊断，那么这两种方法的鉴别价值更高呢？为探索这二者的鉴别价值，特开展本次研究，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

在我院于2015年5月～2016年12月间收治的椎体骨折患者中随机选出40例为研究对象，其中男31例，女9例，年龄在23～67岁，平均（47.0±7.5）岁，纳入标准：（1）年龄>18岁。（2）病程<3个月。（3）经手术病理确诊。排除标准：（1）妊娠期、哺乳期的妇女。（2）MRI检查禁忌证患者。（3）无法配合检查和血液系统异常患者。根据病因的不同将40例患者分成良性组和恶性组，全部患者均经病理学金标准、MRI随访、CT检查（computed tomography， CT）等予以确诊。良性组患者28例，男22例，女6例，年龄在26～67岁，平均（46.4±6.9）岁；恶性组患者12例，男9例，女3例，年龄在23～65岁，平均（48.4±7.6）岁。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

对全部患者使用飞利浦1.5T超导型MRI扫描仪常规采集SE（Spin-echo， 自旋回波）、FSE（Fast Spin-echo， 快速自旋回波）、STIR（Short-time Inversion Recovery， 短时间反转恢复序列）和T2WI（T2weighted image， T2加权像），扫描层数均为12层，层厚3mm，间距为10%层厚，视野（Field of View， FOV）为325mm，矩阵为256×512，进行3～4次采集。接着对患者行DWI检查，DWI采用SE/EPI-DWI局部弥散成像扫描。矩阵76x256，FOV340mm，层厚3mm，间距为0.3mm，采集8～18层，EPI69，选用3个不同第扩散敏感系数（b0=0s/mm2、b1=500s/mm2、b2=1000s/mm2），平均扫描次数1次，扫描时间30s左右。然后进行CSI检查，二维快速扰相梯度回波序列成像（2DSpoiled gradient echo， 2D FSPGR），TR/TE：125/2.4和4.8mS，层厚及间隔同T2WI，翻转角度70。激励次数1，MatriX（矩阵）384×192。部分椎体行FS FSE T1增强扫描。为了减少周围正常组织的生理性移动所致伪影，在扫描野的腹侧加置预饱和带，扫描过程中未使用呼吸门控。对不同序列所得图像，进行分析。

1.3 观察指标

观察两种检测方法的准确性、敏感性、特异性以及ADC值或IP/OP信号强度比。

1.4 统计学方法

采用SPSS18.0软件对本研究中的数据资料进行分析处理，定性资料采用双尾Fisher精确检验，两组的计量数据行t检验，P<0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 兩种检测方法定性分析对不同类型骨折的鉴别诊断价值

从表1中可以看出，CSI在良恶性椎体骨折的鉴别诊断上的准确性、敏感性和特异性上分别为65.0%、91.67%、46.43%，对CSI诊断良恶性椎体骨折的定性效果进行Fisher检验可知，P=0.032<0.05，差异有统计学意义；DWI的诊断准确性、敏感性、特异性分别为57.5%、75.0%、50.0%，经Fisher检验可知，P=0.054>0.05，差异无统计学意义。

2.2 两种检测方法定量分析的鉴别诊断价值

从表2中可以得知，在定量分析上，CSI对良恶性的鉴别诊断中，良性患者与恶性患者的IP/OP信号强度比差异有统计学意义（P<0.05）；而DWI在鉴别诊断良恶性上发现ADC值差异不大，差异无统计学意义（P>0.05）。

3 讨论

椎体骨折的良恶性鉴别诊断是临床研究的一个重点课题，尤其是对于伴有骨质疏松症的中老年患者以及伴有原发性肿瘤史的患者，在骨折上既可能是单纯性骨折，也可能是恶性肿瘤引起的病理性骨折[4]，正确判断骨折类型对于采取有效的治疗方法和改善预后具有积极意义。MRI是一种根据骨髓信号改变来发现早期病变的检查方法，而且还能清楚的显示出肿瘤与周围组织之间的关系，显示出肿瘤与脊髓之间的关系，显示出肿瘤侵犯软组织的范围等[5]，另外，还可以根据信号变化判断骨折是急性的还是慢性的。目前，MRI检查已经成为椎体骨折病因诊断中的主要方法。但是，在良性椎体骨折中，出血、水肿等症状会延长椎体T2和T1值，恶性肿瘤浸润也会导致椎体T2和T1值延长，因此行常规的MRI检查对鉴别良恶性椎体骨折的价值不高。

DWI是目前唯一可以用于活体上检测水分子Brownian运动的成像技术，信号的衰减程度与使用的b值、体素中的ADC值（apparent diffusion coefficient，表观扩散系数）有关。正常人椎体骨髓组织间隙中的自由水分少，故而在DWI检查中会显示出极低信号，ADC值非常低。而椎体骨折患者，良性骨折患者会出现组织水肿、出血等症状，从而使得细胞外空间扩大，水的流动性增强，ADC值变大，从而在显像图上显示为信号减低，尤其是在高b值上体现出低信号，在ADC上显示颜色变深呈现出红色[6]。恶性肿瘤引起的椎体骨折则会因为肿瘤细胞聚集导致细胞外空间的减少，水的流动性降低，水分子弥散出现障碍，进而导致ADC值变小，从而表现出高信号，在ADC图上表现出颜色变浅呈现出绿色。所以说，DWI检查对于临床医师判断病灶的类型，发现一些器官组织的小病灶，进行椎体骨折的良恶性鉴别诊断。但是在临床上也会出现部分良恶性椎体骨折患者均表现出DWI的高信号，存在ADC的重叠情况，DWI检查的特异性不高[7-9]。

CSI检查是利用磁共振现象的化学位移作用对特定的原子核、化合物进行分析，是一种无损的研究机体内组织代谢的方法，是脂肪抑制技术中的一种，其对脂肪信号有非常高的敏感性[10-12]。在良性椎体骨折中，骨髓中的脂肪引燃存在，故而会表现出反相位OP（out of phase，反相位）的信号减弱，同相位IP（in phase，同相位）信号增强；而恶性椎体骨折患者骨髓中的脂肪组织则被肿瘤细胞代替，因而会表现出OP的高信号和IP的低信号。同时，结合OP/IP的信号强度比可以判断机体骨髓中的脂肪含量，进行良恶性的鉴别诊断[13-15]。本研究结果显示：在进行良恶性肿瘤的鉴别诊断上，DWI和CSI均具有一定鉴别诊断价值，但是CSI的诊断准确性和敏感度均明显高于DWI检查，两种检查方法的特异性均不高，但是CSI检查的定性分析上，差异有统计学意义（P<0.05）；DWI检查上则显示为差异無统计学意义（P>0.05）。在定量分析上，CSI诊断发现良性患者与恶性患者的IP/OP信号强度比差异较大，差异有统计学意义（P<0.05）；而DWI发现良恶性患者的ADC值差异不大，无统计学意义（P>0.05）。

综上所述，在良恶性椎体骨折早期鉴别诊断上，DWI检查和CSI检查均具有一定优势，但是同时也存在一定缺陷，这两种方法的定性分析在鉴别诊断上的价值不高，而CSI定量分析在良恶性椎体骨折鉴别诊断上具有一定价值，DWI定量分析的鉴别价值不高。

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（收稿日期：2017-03-13）