MRI评价长骨中心型低度恶性软骨肉瘤早期侵袭性

陈基明，颜秀芳，翟 建，卢林明，朱 晴，邢 滔，张爱娟，万 强，邵 颖

(1.皖南医学院弋矶山医院医学影像中心，2.病理科，安徽 芜湖 241001)

软骨肉瘤是发生率仅次于骨肉瘤的骨恶性肿瘤，根据发生部位分为中心型和周围型；组织学分为3级，Ⅰ级软骨肉瘤较常见且具有低度恶性，2013年WHO骨肿瘤分类将其归为中间型(局部侵袭性)。中心型Ⅰ级软骨肉瘤多见于长管状骨，与良性内生性软骨瘤的细胞学和组织学表现相似，多难以鉴别。影像学诊断中心型低级别软骨肉瘤的关键是准确判定肿瘤是否具有侵袭性生长特征，而确定早期侵袭性尤其重要。欧洲肿瘤内科学会的临床实践指南推荐采用X线平片和MR检查[1]对软骨肉瘤进行形态学评估。X线平片易显示软骨基质形成的特征性钙化和骨化。MRI软组织分辨率高，对显示软骨肉瘤骨髓腔、骨皮质和软组织浸润具有重要价值[2-4]。本研究探讨术前MRI对长骨中心型低级别软骨肉瘤早期侵袭性的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2010年1月—2018年10月11例于我院经手术病理证实为WHO Ⅰ级长骨中心型软骨肉瘤患者的资料，男7例，女4例，年龄36～70岁，平均(52.3±10.5)岁。纳入标准：①接受MR检查，且与手术间隔时间≤2周；②接受节段性肿瘤骨切除术，病理结果显示病变仅侵蚀密质骨内层。排除标准：①位于手足短管状骨、中轴骨等部位的软骨肉瘤，长骨周围型、继发性及术后复发性软骨肉瘤；②仅经活检或刮除术证实的软骨肉瘤；③图像质量不佳，影响观察分析。11例中，软骨肉瘤发生于肱骨3例、股骨4例、胫骨4例；其中9例因患肢疼痛、不适就诊，2例因骨关节其他病变接受X线平片或MR检查时偶然发现。所有患者均接受MR平扫，其中2例接受增强扫描。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa HDxt 3.0T或Siemens Avanto 1.5T MR扫描仪，表面柔软线圈。常规行冠状位、矢状位及轴位扫描，采集FSE序列T1WI，TR 560 ms，TE 6.7 ms；脂肪抑制PDWI，TR 3 460 ms，TE 12.6 ms；层厚均为5 mm，层间距0.3 mm；轴位FOV 38 cm×38 cm，矩阵256×384，矢状位、冠状位FOV 32 cm×32 cm～38 cm×38 cm，矩阵320×256。增强扫描采用双筒高压注射器经静脉团注对比剂Gd-DTPA，流率2.5 ml/s，剂量0.1 mmol/kg体质量，注入对比剂后即采集FSE T1WI，参数同平扫。

1.3 图像分析 由2名从事骨关节影像学诊断的高年资放射科医师共同阅片，意见不一时经协商解决。观察病灶部位、形态、大小、边界、基质钙化及其程度，病灶信号及强化特点，病灶周围骨髓有否水肿和骨皮质异常改变(膨胀、增厚、骨皮质内层扇贝样凹陷及虫蚀样缺损)等。软骨肉瘤早期骨髓腔浸润影像学诊断标准：肿瘤边缘模糊、周围骨髓出现异常信号。骨皮质浸润影像学诊断标准：骨皮质内层扇贝样凹陷(Ⅰ度，肿瘤累及骨皮质深度<1/3；Ⅱ度，肿瘤累及骨皮质深度1/3～2/3；Ⅲ度，肿瘤累及骨皮质深度>2/3)或骨皮质内层虫蚀样缺损。

1.4 病理分析 由1名从事软组织及骨肿瘤诊断的高年资病理医师对所有术后大体标本和石蜡病理切片进行分析，尤其是影像学提示肿瘤有侵袭性征象的部位，记录肿块形态、大小、软骨细胞的异型性、是否有骨髓腔浸润及骨皮质内层浸润等。组织病理学肿瘤骨髓腔浸润：肿瘤性软骨侵入到周围骨小梁间隙、破坏骨质、取代正常骨髓组织，并包裹残存的骨小梁。骨皮质内层浸润：骨皮质内层肿瘤的扇贝样侵蚀、中央管内肿瘤充填。

1.5 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。以手术病理结果为金标准，评价MRI对软骨肉瘤骨髓和骨皮质浸润的诊断效能；采用Kappa检验评价MRI与病理诊断的一致性：Kappa>0.75一致性好，0.40～0.75一致性较好，Kappa<0.40一致性较差。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

11例软骨肉瘤中，病理结果显示10例骨皮质内层不同程度、不同形式的扇贝样、虫蚀样破坏(图1)，5例骨髓腔内可见浸润(图2)。

11例软骨肉瘤位于长骨不同部位，8例位于骨干，3例跨骨端和骨干生长；肿瘤呈长椭圆形9例，类圆形2例，其中3例呈分叶状；肿瘤最长径3.80～9.75 cm，平均(6.45±0.32)cm。T1WI肿瘤呈稍低或等信号，脂肪抑制PDWI呈显著不均匀高信号(图1、2)，6例病灶内见分隔样结构，2例增强后肿瘤内呈多发弧形、环形分隔强化及周边花环样强化；2例肿瘤周围可见骨髓水肿，其中1例伴病理性骨折；患骨周围软组织均未见水肿。

图1 患者男，46岁，右侧股骨上段中心型Ⅰ级软骨肉瘤 A.冠状位T1WI示股骨上段长椭圆形骨质破坏，肿瘤呈不均匀等信号； B.矢状位脂肪抑制PDWI示肿瘤呈不均匀高信号，其内见斑点状低信号，边缘清楚，肿瘤下部内侧骨皮质内层轻度扇贝样凹陷(箭)； C.病理图示骨皮质破坏(HE，×100) 图2 患者男，70岁，右侧股骨下段中心型Ⅰ级软骨肉瘤 A、B.冠状位T1WI(A)和脂肪抑制PDWI(B)示股骨下段2处长椭圆形、卵圆形骨质破坏，病灶呈不均匀等T1信号，PDWI呈不均匀高信号，肿瘤内可见包绕黄骨髓信号(短箭)，边缘不清，骨皮质内层虫蚀样破坏(长箭)； C.病理图示骨髓腔浸润(HE，×40)

11例软骨肉瘤中，MRI显示9例骨皮质早期浸润，其中6例骨皮质内层见不同程度扇贝样凹陷(Ⅰ度3例、Ⅱ度2例、Ⅲ度1例)，3例骨皮质内层不同形式虫蚀样破坏；4例见骨髓腔内浸润，表现为肿瘤边缘模糊、周围骨髓出现异常信号。与病理结果对照，MRI对骨皮质早期浸润诊断假阴性1例，肿瘤髓腔内浸润假阴性2例、假阳性1例。MRI诊断骨皮质早期浸润的敏感度为90.00%(9/10)，特异度100%(1/1)，阳性预测值100%(9/9)，阴性预测值50.00%(1/2)，诊断准确率90.91%(10/11)；MRI诊断骨髓腔浸润的敏感度为60.00%(3/5)，特异度83.33%(5/6)，阳性预测值75.00%(3/4)，阴性预测值71.43%(5/7)，诊断准确率72.73%(8/11)。MRI诊断软骨肉瘤骨髓腔浸润和骨皮质浸润与病理结果的一致性较好(Kappa=0.441、0.621，P均<0.05)。

3 讨论

根据临床及影像学特点鉴别诊断手、足短管状骨及中轴骨的软骨肉瘤与内生软骨瘤相对容易，高级别软骨肉瘤组织病理学特征明显，与内生软骨瘤也易鉴别[2-3]，但组织病理学及影像学鉴别诊断四肢长管状骨中心型低级别软骨肉瘤与内生软骨瘤均较困难[5-7]。低级别软骨肉瘤与内生软骨瘤的细胞学和组织学往往相似，鉴别诊断在很大程度上依赖于肿瘤骨髓腔或骨皮质浸润等侵袭性表现[8-9]，而术前穿刺活检组织病理难以获得肿瘤浸润性生长的证据，且由于肿瘤的异质性，穿刺活检易产生取样误差。另一方面，中心型低级别软骨肉瘤须行节段性切除术，而内生软骨瘤是良性病变，可随访或行肿瘤刮除术，故术前准确鉴别2种肿瘤对确定治疗方案及改善预后十分重要。

影像学检查对术前鉴别长管状骨中心型低度恶性软骨肉瘤与内生性软骨瘤具有重要价值。既往有关二者常规和动态增强MRI鉴别诊断的研究[10-12]较多，从肿瘤部位、形态、大小、边界、基质钙化及程度，病灶信号及强化特点、病灶周围骨髓是否水肿，骨皮质内层扇贝样凹陷及骨皮质破坏、骨膜反应、软组织肿块等方面对二者进行鉴别，但对其价值存在争议，主要原因在于目前缺乏明确诊断低度恶性软骨肉瘤的组织病理学标准[5,7-8]，且各研究纳入标准不同(包括肿瘤的分级、发病部位等)。Douis等[5]强调应将低度恶性软骨肉瘤的组织病理学浸润性生长模式作为标准评估MRI的诊断效能，认为可减少临床、病理与影像学联合诊断所致的偏倚(由于不同研究中心的软骨肉瘤诊断标准不同，可导致潜在的诊断过度或不足)，提高诊断准确率。本研究与手术病理相对照，探讨MRI诊断长骨中心型低级别软骨肉瘤术前早期侵袭性的价值。

影像学上低级别软骨肉瘤的侵袭性可表现为病灶边缘模糊、周围骨髓腔内异常信号、骨皮质内层不同程度扇贝样凹陷、骨皮质破坏、骨膜反应和软组织肿块等；其中病灶边缘模糊、骨髓腔内异常信号和骨皮质内层不同程度扇贝样凹陷、虫蚀状破坏等早期侵袭性表现对于诊断低级别软骨肉瘤及其与内生软骨瘤鉴别更有意义，因为低级别软骨肉瘤所致骨皮质破坏、骨膜反应和软组织肿块较少见并出现较晚，且此时恶性表现特征已较明显，与内生软骨瘤鉴别相对容易。MRI软组织分辨率高，可敏感、准确地显示软骨肉瘤早期骨皮质和髓腔内浸润。Vanel等[13]认为中心型Ⅰ级软骨肉瘤镜下最具特征的表现是侵犯骨皮质。本组软骨肉瘤早期不同形式、不同程度皮质内层浸润发生率较高(9/11，81.82%)，以骨皮质内层扇贝样凹陷最为多见，与既往研究[4-5]结果相符。低度恶性软骨肉瘤骨髓腔内侵袭性生长可致肿瘤边缘模糊、周围骨髓出现异常信号。本研究显示MRI诊断软骨肉瘤骨髓腔浸润和骨皮质浸润与病理结果的一致性较好(Kappa=0.441、0.621)，诊断骨皮质浸润具有较高准确率(90.91%)，但对骨髓腔浸润的诊断敏感度(60.00%)和准确率(72.73%)均较低。MRI对肿瘤骨皮质和髓腔内浸润均存在一定程度误判，尤其是肿瘤骨髓腔浸润(3/5，60.00%)，可能与肿瘤周围骨髓水肿致边缘模糊以及肿瘤浸润范围小、难以显示有关。Crim等[7]发现MRI诊断低度软骨肉瘤假阳性率达14.1%，也可产生假阴性。

有学者[14-15]尝试采用MRI新技术鉴别诊断低度恶性软骨肉瘤与内生性软骨瘤。Douis等[14]研究发现DWI不能准确鉴别内生性软骨瘤与软骨肉瘤，亦不能准确鉴别低度恶性软骨肉瘤与高度恶性软骨肉瘤；Lisson等[15]认为MRI纹理参数鉴别低级别软骨肉瘤具有一定价值，增强T1WI的峰度诊断低级别软骨肉瘤的准确率达86%。

本研究的局限性：①本病发病率较低，且能获得节段性切除的手术标本更少，使得本研究样本量少，有待进一步积累病例，验证结论的可靠性；②由于接受MR增强扫描的例数少，以及增强MRI对诊断软骨肉瘤早期侵袭性的作用不确定[7]，本研究仅分析了常规平扫MRI征象；③为回顾性分析，难以确保影像学图像与病理切片的精确对应。

总之，常规MRI诊断长骨中心性低级别软骨肉瘤早期侵袭性的准确率较高，可为术前鉴别诊断提供有价值的影像学信息。