股骨粗隆软骨母细胞瘤的影像学特征和诊断

柳 方 颜方方 陈梦宇 张惠箴 沈 继 李 梅

软骨母细胞瘤（chondroblastoma，CB）是一种少见的软骨源性肿瘤，约占所有原发性骨肿瘤的1%［1-2］。CB通常起源于次级骨化中心，股骨粗隆是股骨颈与股骨干交界处的骨性突起，外侧的大粗隆（greater trochanter，GT）和内侧的小粗隆（lesser trochanter，LT）在儿童期和青春期为股骨近端的两个次级骨化中心，发生于此的CB较少见并有较高的误诊率。目前国内外均未见对粗隆部位骨肿瘤的影像学研究，本文对经手术病理证实的18例粗隆部位的CB进行回顾性分析，探究其影像及临床病理特点。

方 法

1.临床资料

回顾性分析2009年1月至2020年3月我院病理确诊的所有CB病例共计526例。入选标准：①首次确诊的CB且至少具有一项术前影像学资料（X线，CT或MRI）。②经影像学观察病灶全部或至少部分位于GT或LT。入组的粗隆部位CB患者共18例，其中，男11例，女7例，男女比1.57∶1，年龄范围14～34岁，平均（24.5±5.4）岁，小于20岁者4例（22%）。患者病程3天至3年不等，平均7.4个月，临床表现主要为疼痛（16例），活动范围受限（5例），局部肿胀（4例），1例因病理性骨折急诊就诊，1例无症状病灶为偶然发现。所有患者行手术刮除或切除治疗。

2.影像检查方法和设备

入组患者12例行X线检查，14例行CT检查，13例行MRI检查［8例同时行增强检查，6例行弥散加权成像（DWI）］。普通X线检查设备为荷兰Philips Digital Diagnost，行病灶部位正侧位摄影。CT检查采用美国GELightSpeed VCT 64，管电压120 kV，管电流350 mA，层厚5.00 mm，薄层扫描层厚0.63 mm，以3.00 mm层厚行冠、矢状面重建。MRI（荷兰Philips Ingenia 3.0 T）扫描序列：①横断面及冠状面T2WI压脂序列，重复时间（TR）3 086.0～5317.0 ms，回波时间（TE）80.0～125.0 ms，层厚4.00 mm。②冠状面T1WI快速自旋回波序列TR 529.9 ms，TE 10.0 ms，层厚5.00 mm。③增强扫描，经肘正中静脉手动推入钆喷酸葡胺（含碘量377 mg/ml；Guerbet，法国）15～20 ml，即刻采用冠状面、横断面及矢状面T1WI快速自旋回波序列扫描（TR 529.9～543.5 ms，TE 10.0 ms，层厚5.00 mm）。④DWI检查：采用平面回波序列（TR 2183.4 ms，TE 79.1 ms，层厚4.00 mm），弥散敏感因子（b）值为800 s/mm2。

3.图像分析

由2名具有至少10年肌骨影像诊断经验的放射科主任医师独立阅片，观察粗隆部位CB的X线、CT、MRI图像的各种基本征象，观察结果经协商统一。

参考Weatherall等［3］的方法，对CB的钙化程度、周围骨髓水肿以及软组织肿胀程度采用0～4级评分。其中，钙化程度评分在X线及CT上分别进行，按照无钙化、轻微钙化、适中钙化、显著钙化以及近乎完全钙化依次0～4级评分。骨髓水肿以及软组织肿胀程度在T2WI压脂图像上选择范围最大的层面以及体位进行测量，其0～4级评分均按照以下标准进行。0级：无水肿或仅仅可疑；1级：水肿范围小于1 cm；2级：范围1～2 cm；3级：范围2～4 cm；4级：范围大于等于4 cm。定义3级或4级骨髓水肿为显著水肿。使用Lodwick骨肿瘤分级系统［4］对17例患者X线或CT上病灶分别进行分级，ⅠA级：地图状骨质破坏，边界清晰规则，边缘硬化，皮质可部分穿透，可存在皮质膨胀但应小于1 cm；ⅠB：地图状骨质破坏，边界可不清晰、不规则，皮质可部分穿透，如有硬化边则皮质膨胀应大于1 cm；ⅠC级：地图状骨质破坏，皮质完全穿透，可出现小于1 cm的虫噬状边缘；Ⅱ级：地图状或虫噬状骨质破坏，如为地图状破坏则虫噬状边缘应大于1 cm；Ⅲ级：渗透状骨质破坏。其中，皮质完全穿透代表了骨皮质全层被穿破，而任何虫噬状或渗透状的骨质破坏被定义为存在皮质完全穿透；皮质部分穿透代表了骨皮质的侵蚀或变薄，常常表现为皮质膨胀但并未完全穿透。

4.免疫组化分析

采用手术刮除（17例）或切除（1例）标本，全部患者均于当时或后续提取封存蜡块送检，进行H3K36M免疫组化染色，光镜下观察并记录阳性患者。

结 果

1.粗隆CB的范围特征

18例肿瘤均起源于GT，病灶跨越骺线或骺板累及粗隆间区域，未观察到LT部位的病灶。肿瘤最大径范围26～124 mm，中位数（四分位间距）为54.5（27.0）mm。17例骺板已钙化闭合为骺线，1例14岁男性患者骺板未闭合。10例累及股骨颈，其肿瘤最大径均值（66.7±22.9）mm。

2.影像学表现

2.1 肿瘤形态

病灶表现为边界较清晰的溶骨性骨质破坏，伴有不同程度的膨胀。10例病灶呈分叶状轮廓（图1A），4例轮廓不规则。14例边缘有不同程度的硬化，3例病灶无明显的硬化边缘。15例病灶内部存在数量不等的骨嵴或小梁成分。

2.2 钙化及骨膜反应

12例X线中5例病灶可见斑点状钙化，其中1级钙化1例，3级钙化4例；14例CT中7例（50%）病灶有斑点状钙化，其中1级钙化5例，2级钙化2例。9例患者同时行X线和CT检查，5例分级结果一致，2例X线未显示钙化的病灶CT显示为2级钙化，2例X线分级为3级钙化，CT显示其仅为1级钙化。2例（11.1%）观察到波浪状或层状的致密型骨膜反应。

2.3 皮质穿透和Lodwick分级

12例X线中3例显示皮质不连续即皮质完全穿透，14例CT中10例（71.4%）显示了皮质完全穿透（图1B），但均未观察到明显的软组织肿块，所有穿透皮质的软组织影超过皮质轮廓均小于10 mm。在9例同时行X线及CT检查患者中，5例结果一致，4例CT显示皮质完全穿透的病灶对应的X线未显示。Lodwick分级：12例X线中7例为ⅠA级，2例为ⅠB级，3例为ⅠC级；14例CT中2例为ⅠA级，2例为ⅠB级，10例为ⅠC级，均未观察到Ⅱ级或Ⅲ级的CB病灶。

图1 典型病例1（16岁女性，右髋部疼痛7月余）X线和CT表现

2.4 MRI表现

病灶在T1WI上基本表现为不均匀等、低信号，部分伴有T1W高信号，T2WI主要表现为高、等、低混杂信号，其中9例以高信号为主，余4例以等信号为主。T2WI均可见数量不等的囊性成分，其中9例主体为囊性成分（69.2%），4例病灶主体为T1WI和T2WI均以等信号为主的实性成分。10例T2WI可见液-液平面（76.9%），平面下部的信号较上部低，对应的病理检查中9例（90%）可见动脉瘤样骨囊肿（aneurysmal bone cyst，ABC）成分。8例MRI增强检查中实性成分可见明显强化，以实性成分为主的2例病灶表现为分叶状强化，6例囊性成分为主的病灶表现为边缘及分隔强化，其中4例伴10～28 mm不等的分叶状、不规则状或结节状强化的实性成分，另2例未观察到明显的实性成分。6例DWI显示病灶呈高低混杂信号。11例（84.6%）显示病灶周围骨髓水肿，5例显著水肿（3级或4级）的病灶中4例为较小病灶，最小者仅26 mm。12例病灶周围显示不同程度的软组织肿胀，其中11例为1级或2级肿胀。病灶的Lodwick分级与骨髓水肿和软组织肿胀程度均无明显相关。骨髓水肿及软组织肿胀区增强后均明显强化。MRI上所有病灶周围均未见软组织肿块（图2）。

图2 典型病例1和病例2（24岁男性，右髋部轻微外伤后疼痛伴局部肿胀1月余）MRI表现

3.术前诊断与病理

18例术前仅4例作出CB的明确诊断，2例误诊为骨巨细胞瘤继发ABC。组织学检查均可见CB的3种基本成分，即软骨母细胞、噬伊红色软骨样基质、多核破骨细胞型巨细胞（图3A），14例（77.8%）病灶继发ABC形成。免疫组化H3K36M阳性率为100%（18/18，图3B）。

图3 典型病例1病理表现

讨 论

2013版WHO分类中CB被认为是偶见转移的中间性肿瘤，而在最新的2020版WHO分类中CB又重新被归类为良性肿瘤［5］。80%的CB发生于四肢长骨，平均年龄16岁［6］，男女比约1.56∶1～2∶1［1］。典型CB的影像学特征：位于骨骺部位毗邻未闭合的生长板；边界清楚、至少伴有部分薄层硬化边的光滑轮廓；覆盖的皮质变薄和受侵蚀［7-8］。

粗隆CB在所有CB中所占比例约为4.8%～12.6%［6，9］。本组18例患者病灶均起源于GT，发病平均年龄24.5岁，明显高于在四肢长骨CB中所报道的16岁。GT骨化中心在男性和女性的中位闭合时间分别为16.8岁和15.0岁［10］，本组男性和女性仅1例低于此年龄，对应的是仅1例有开放的骺板，该比例也明显低于文献报道的四肢长骨CB特征［1，3］。局限于骨骺的CB约占40%～92%［1，6-7］，而本组所有病灶均跨越骺线或骺板累及粗隆间区域，可能与本组骺板基本均闭合有关。CB常常有特征性骨膜反应，与病灶本身有一定距离，代表CB周围的一种炎性过程［11］，Brower等［9］报道的154例四肢长骨CB骨膜反应发生率高达57%（不包括GT）。而本组仅11.1%的病例观察到骨膜反应，且都紧邻病灶，其可能原因为本组具有较高的平均发病年龄，而随着年龄增长，骨膜附着更牢固，局部血管减少，故炎性骨膜反应相应减少。

钙化是反映肿瘤内部软骨性基质的较特征性表现，本组病灶CT显示钙化率为50%，与文献报道的四肢骨CB特征相仿［1］。CT为显示病灶内部钙化的最佳方法，在本组表现为可明确显示X线无法显示的少量钙化，并且针对X线上因为空间结构重叠而被过高估计的钙化，可将残缺骨嵴与钙化区分开而明确钙化的程度和分布特征。GT及周围区空间解剖结构较为复杂，CT在此部位相较X线可准确判断肿瘤覆盖皮质是否完全穿透。Lodwick分级系统中出现非虫噬样或渗透状的皮质完全穿透是ⅠC级的一个重要特征［4］，本组CT显示皮质完全穿透以及LodwickⅠC级病灶比例均为10例（71.4%），明显高于文献报道的四肢长骨CB特征［1，3，6，12］，虽显示了一定的局部侵袭性，但未观察到Ⅱ级或Ⅲ级的病灶，也未观察到明显的软组织肿块，因此仍反映了肿瘤的良性性质。

本组病灶在T1WI上表现为不均匀等低信号，部分伴T1W高信号，代表了内部出血；T2WI主要表现为高、等、低混杂信号，低信号可能与组织学上丰富的不成熟软骨样基质、密集的成软骨细胞、钙化及含铁血黄素相关［11］。本组84.6%的病灶显示骨髓水肿，与文献［13］报道77%～92%的CB周围骨髓水肿比例相符，在小的CB病灶周围观察到的显著骨髓水肿难以用单纯的机械应力现象解释，其机制可能与CB引起的充血渗出，骨形态发生蛋白、局部活性酶和炎性介质释放等肿瘤本身特性相关［13］。文献报道15%～25%的CB伴有ABC成分，部分学者称之为“囊性软骨母”［14］，本组病理中77.8%的病灶伴有继发性ABC成分，明显高于文献报道。原发性骨病变引起血管异常，特别是动静脉瘘，进而造成血流动力学改变可能是继发性ABC的原因［6］。本组T2WI显示76.9%的病灶伴有数量不等液-液平面，对应的90%的病理检查中发现继发性ABC成分。1例MRI显示液-液平面而病理检查未发现继发性ABC成分，其原因可能为肿瘤内部出血进而降解分层。CB病灶实性成分血供丰富，表现为分叶状强化；6例以囊性为主的病灶表现为边缘及分隔强化，其中2例未观察到明显的实性成分，病理上均可见继发ABC。

股骨粗隆CB在影像学上最需与骨巨细胞瘤（giant cell tumor，GCT）鉴别，GCT起源于干骺端，特征性延伸并穿过融合的骺线进入骨骺，典型表现为累及长骨的干骺端-骨端区域。本组CB病灶（除1例骺板未闭者）也表现为累及融合骺线的骨端-干骺端区域（GT-粗隆间），且年龄大于20岁患者占78%，与GCT的好发年龄（20～40岁）有一定重叠，易造成误诊。然而，粗隆部GCT几乎不具有分叶状轮廓，也均无钙化，极少伴有硬化边，部分病灶可明显膨胀并伴皮质穿破和软组织肿块，即具有更高的侵袭性，且发病年龄较高（部分可＞40岁），可在一定程度上与CB鉴别。组织学检查上两者均为富巨细胞肿瘤，有时也会误诊。最新研究［15］表明，组蛋白H3G34W免疫组化（对应H3F3A基因突变）和H3K36M免疫组化（主要对应H3F3B基因突变）阳性结果分别是GCT和CB诊断的高度特异性指标，本组所有CB病例H3K36M免疫组化结果均阳性，与常规组织学诊断符合，提示H3K36M免疫组化阳性将来可能成为CB病理确诊的一项重要指标。分隔囊样病灶MRI增强扫描实性成分不明显时，还需与原发性ABC鉴别：后者更好发于20岁以下青少年干骺端，呈吹气样膨胀性骨质破坏，与本组有一定区别。USP6基因重排检测对鉴别原发和继发性ABC有重要价值。

对于粗隆CB而言，常规X线检查空间分辨率高，有利于对病灶的整体观察，可较好显示病灶的分叶状轮廓、硬化边、皮质膨胀程度；CT检查密度分辨率较高，能明确显示病灶的钙化特征以及骨皮质特别是膨胀的薄层皮质是否完全穿透，有利于判断病灶局部侵袭程度，也应作为必要的常规检查；MRI可准确显示CB病灶周围的骨髓水肿、软组织肿胀、强化的实性成分以及继发的ABC成分，可较好显示“囊性软骨母”，因此能进一步展示病灶特性，可作为有价值的补充检查。本研究尚存在一些局限性：①CB的手术方式基本为刮除治疗，因此未进行大体标本病理与影像的点对点对照研究；②最新2020版的WHO分类倾向于认为继发于其他肿瘤的ABC是出血囊性变所致，因此继发性ABC的诊断可能将会过时，而本研究基于之前的病理诊断，沿用了继发性ABC的病理与影像诊断；③为回顾性研究，少量病例因部分影像资料缺失而未能入选本研究。

综上所述，粗隆CB发病年龄相对较大，影像学表现在四肢长骨CB中有一定特殊性，误诊率较高，典型表现为骨骼成熟患者GT部位跨越骺线的边界清晰的溶骨性骨质破坏，骨膜反应较少见，虽然大多病灶出现皮质完全穿透且分级为LodwickⅠC级，但总体上仍显示了良性肿瘤的特征。粗隆CB伴有明显较高的继发性ABC比例，MRI增强扫描为较特征的边缘-分隔样强化。影像学上粗隆CB主要应与GCT及原发性ABC相鉴别，X线结合CT可作为粗隆CB的常规检查，MRI为有价值的补充检查，H3K36M免疫组化为诊断CB有价值的病理辅助检查手段。