岳　滔，趙樹芬（山西省中醫(yī)院放射科，山西太原030032）

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DWI及ADC值在脊柱轉(zhuǎn)移瘤診斷中的應(yīng)用

岳滔，趙樹芬
（山西省中醫(yī)院放射科，山西太原030032）

［摘要］目的：探討DWI及ADC值在脊柱轉(zhuǎn)移瘤診斷中價值。方法：收集我院臨床確診的脊柱轉(zhuǎn)移瘤30例脊柱轉(zhuǎn)移組，脊柱良性病變25例（良性病變組）。55例均行常規(guī)矢狀位、橫軸位及DWI掃描，b值取0、800 s/mm2，分別測量得2組病變ADC值。主觀評價并比較2組的DWI病灶信號強(qiáng)度。采用ROC曲線，獲得最佳DWI及ADC值界值，以及診斷敏感度、特異度，兩者聯(lián)合指標(biāo)的敏感度、特異度。結(jié)果：椎體病變T1WI呈低信號或以低信號為主的混雜信號，T2WI脂肪抑制后為高信號、混雜高信號。良性病變組DWI以稍高信號為主（17/25），脊柱轉(zhuǎn)移瘤組DWI以高信號為主（24/30），2組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=4.477，P＜0.001）。測得平均ADC值：脊柱轉(zhuǎn)移瘤組為（0.843±0.189）×10-3mm2/s；良性病變組為（1.204±0.184）×10-3mm2/s，2組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=7.131，P＜0.001）。當(dāng)病變DWI為稍高信號，鑒別脊柱良惡性病變ROC曲線下面積為0.812，敏感度80%，特異度80%；2組ADC值鑒別脊柱良惡性病變ROC曲線下面積為0.920，最佳臨界值為0.947×10-3mm2/ s，敏感度76.67%，特異度96%。DWI病變信號為稍高及高信號，ADC值≤0.947 4×10-3mm2/s，滿足其中之一診斷為惡性病變的診斷敏感度90%，特異度80%。結(jié)論：常規(guī)MRI結(jié)合DWI及ADC值對診斷脊柱轉(zhuǎn)移瘤具有重要價值。

［關(guān)鍵詞］脊柱；腫瘤轉(zhuǎn)移；磁共振成像，彌散；表觀彌散系數(shù)

臨床上惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移最常見部位是脊柱，早期診斷對臨床制訂治療方案非常重要。MRI作為脊柱病變的主要檢查方法，具有高敏感性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用。良惡性病變常規(guī)T1WI、T2WI、脂肪抑制影像表現(xiàn)相似，給鑒別診斷帶來困難?，F(xiàn)回顧性分析臨床確診脊柱轉(zhuǎn)移瘤30例、脊柱良性病變25例的MRI資料，分析病變椎體常規(guī)MRI、DWI信號特點(diǎn)，測量病變平均ADC值，以探討DWI信號特點(diǎn)與ADC值在脊柱轉(zhuǎn)移瘤診斷中的價值。

1　資料與方法

1.1一般資料收集我院2014年1—10月臨床確診脊柱轉(zhuǎn)移瘤30例，男16例，女14例，平均（69.24± 12.62）歲；原發(fā)腫瘤為肺癌20例，乳腺癌5例，前列腺癌、腎癌、食管癌、結(jié)腸癌、肝癌各1例。脊柱良性病變25例，男9例，女16例，平均（67.00±12.55）歲；良性急性壓縮骨折21例，椎體終板炎3例，結(jié)核1例。55例均經(jīng)病理確診或臨床診斷、治療、隨訪復(fù)查證實(shí)。

1.2儀器與方法采用Philips 1.5 T超導(dǎo)MRI儀脊柱線圈。行矢狀位T1WI（TR 585 ms、TE 10 ms）、T2WI （TR 2 250 ms、TE 85 ms）、T2脂肪抑制（TR 2 250 ms、TE 60 ms），DWI（SS-SE-EPI-DWI），層厚4.0 mm，層距0.4 mm，橫軸位T2WI（TR 2 250 ms，TE 100 ms），層厚5.0mm，層距1.0 mm，F(xiàn)OV 350 mm×350 mm，DWI 取b值為0、800 s/mm2。

1.3圖像分析在后處理平臺分析病變DWI信號，參照正常椎體信號、脊髓信號、腦脊液信號將病變信號分為等信號、稍高信號、高信號。工作站自動生成ADC圖，ROI選擇病變最明顯處，測3次ADC值，取平均值。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，定量數(shù)據(jù)以x±s表示；定性資料用率或構(gòu)成比表示。2組間年齡、性別、ADC值比較采用t檢驗、X2檢驗；DWI信號比較采用秩和檢驗；應(yīng)用ROC曲線評價各指標(biāo)對疾病診斷的臨床價值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

脊柱轉(zhuǎn)移瘤組病變累及單個、多個甚至所示全部椎體，部分椎體變扁，椎弓根受累，輕度膨脹改變，部分椎體后緣不規(guī)則向椎管內(nèi)膨出。病變呈斑點(diǎn)狀、斑片狀或全部椎體及附件均勻長T1信號，T2脂肪抑制為高信號，部分病灶T2WI可見邊緣鑲邊狀高信號。24例DWI為均勻明顯高信號，6例為不均勻稍高信號；ADC圖均呈高信號（圖1）。

良性脊柱病變病變以累及單個椎體為主；椎體壓縮骨折表現(xiàn)為椎體高度減低或不減低，椎體前后上下角可見突出，椎體后緣光整，椎體內(nèi)條片狀長T1信號；其他病灶表現(xiàn)為斑片狀長T1信號，T2脂肪抑制為高信號。17例DWI為不均勻稍高信號，5例為高信號，3例為等信號；ADC圖呈高信號。

脊柱轉(zhuǎn)移瘤DWI以均勻高信號為主（24/30），良性病變DWI以稍高信號為主（17/25），2組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=4.477，P＜0.001）。

脊椎轉(zhuǎn)移瘤組平均ADC值為（0.843±0.189）× 10-3mm2/s，良性病變組為（1.204±0.184）×10-3mm2/s，2組差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=7.131，P＜0.001）。

診斷脊柱轉(zhuǎn)移瘤DWI信號最佳臨界點(diǎn)為稍高信號，曲線下面積為0.812，敏感度80%特異度80%，ADC值最佳臨界值為0.947×10-3mm2/s，曲線下面積為0.920，敏感度76.67%特異度96%。DWI呈稍高及高信號，ADC≤0.947×10-3mm2/s，滿足其中一條診斷為脊柱轉(zhuǎn)移瘤的敏感度為90%，特異度為80%。

3　討論

脊柱轉(zhuǎn)移瘤占骨轉(zhuǎn)移的70%，學(xué)者對MRI診斷椎體骨折的有效性認(rèn)識一致［1］。脊柱異常信號的診斷與鑒別一直困擾臨床醫(yī)師。目前骨髓DWI的研究方法不統(tǒng)一，無統(tǒng)一的檢查及診斷的影像學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。對活體組織擴(kuò)散機(jī)制的基礎(chǔ)還不十分明確。DWI在神經(jīng)系統(tǒng)以外組織的應(yīng)用受到重視，是目前唯一能在分子水平反映活體組織結(jié)構(gòu)和功能的無創(chuàng)的功能成像技術(shù)，它應(yīng)用宏觀流動相位位移的顯像原理，反映組織、器官的功能狀態(tài)。有研究認(rèn)為［2-3］DWI信號強(qiáng)度不是衡量組織彌散特性的手段。通過ADC值來準(zhǔn)確反映組織的分化程度及空間構(gòu)成，使組織功能和狀態(tài)的表達(dá)達(dá)到量化程度，藉此可區(qū)分活體正常組織和病變組織。ADC值主要反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動的速度和范圍，能排除T2閃入效應(yīng)，是由組織的結(jié)構(gòu)決定的，能夠更準(zhǔn)確地反映病變組織的擴(kuò)散特征，因此人體內(nèi)的各種擴(kuò)散各向異性介質(zhì)如發(fā)生了病理損傷，都有可能影響擴(kuò)散的特征（如平均擴(kuò)散率、擴(kuò)散各向異性程度）等。轉(zhuǎn)移瘤物質(zhì)代謝旺盛，液化壞死，使得水分子增多、擴(kuò)散運(yùn)動加強(qiáng)［4］，從而反映在ADC值及DWI圖像上的異常。

DWI圖像受TE、b值兩方面因素影響，大多數(shù)報道［5］認(rèn)為b值越高，彌散權(quán)重越大，所獲得ADC值越能反映組織內(nèi)水分子的彌散特征，可以提高椎體良惡性病變診斷的可靠性，但提高b值就會造成噪聲增加，導(dǎo)致DWI的SNR下降。大量研究［6］表明，良性骨折椎體ADC值最大，其次是惡性骨折，正常椎體ADC值最小。本研究取b值為800 s/mm2，是為了增加脊柱良惡性病變診斷鑒別的可靠性，病灶定位借鑒T2WI脂肪抑制及b值為0 s/mm2的圖像，以彌補(bǔ)噪聲增加、SNR下降的缺點(diǎn)。

正常腰椎椎體骨髓在DWI圖上呈均勻低信號，ADC圖為低信號改變。急性良性壓縮性骨折造成組織的水腫、出血導(dǎo)致間質(zhì)腔擴(kuò)大，使水的流動性增加，常規(guī)T1WI為低信號，T2WI脂肪抑制為高信號，DWI可呈等或稍高信號，測得ADC值較大。脊柱轉(zhuǎn)移瘤的DWI為高信號，ADC值高于正常椎體，原因為轉(zhuǎn)移瘤椎體組織間隙中自由水成分的含量高于椎體，由于腫瘤細(xì)胞的浸潤、堆積，使細(xì)胞外空間減少，水分子的運(yùn)動受限，ADC值較良性病變的ADC值降低。有文獻(xiàn)［7-8］認(rèn)為良惡性脊柱病變的DWI信號強(qiáng)度差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究通過對病灶DWI信號強(qiáng)度分級，良惡性病變DWI信號強(qiáng)度差異有統(tǒng)計學(xué)意義，根據(jù)病變DWI信號強(qiáng)度的判斷以及測量ADC值，結(jié)合與ADC值的閾值，可增加判斷病灶良惡性的信心，有較高的敏感度及特異度。在高b值時脊柱轉(zhuǎn)移瘤DWI信號強(qiáng)度與脊柱良性病變的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，與文獻(xiàn)不符，需收集更多的病例進(jìn)一步分析。

本研究顯示，當(dāng)b值取800 s/mm2時，脊柱轉(zhuǎn)移瘤ADC值平均為（0.843±0.189）×10-3mm2/s，明顯低于良性病變組，ADC值最佳臨界值為0.947×10-3mm2/s。與有些研究［9］在不同機(jī)器、相同場強(qiáng)、相同b值及得出的ADC值不同。不同b值的研究ADC值不同［10］。DWI及T2WI脂肪抑制呈高信號，T1WI為低信號，對顯示脊柱病變非常敏感。脊柱轉(zhuǎn)移瘤可單發(fā)，可多發(fā)，椎體內(nèi)的異常信號表現(xiàn)為小結(jié)節(jié)狀、大片狀，甚至整個椎體，也可表現(xiàn)為全脊柱彌漫信號異常。

脊柱轉(zhuǎn)移瘤應(yīng)與良性脊柱壓縮骨折、椎體結(jié)核等鑒別：良性脊柱壓縮骨折有明顯外傷史，多單發(fā)，椎體內(nèi)低信號帶呈盤狀或帶狀，椎旁軟組織改變隨時間可吸收減小。脊柱結(jié)核臨床表現(xiàn)為受累椎體區(qū)疼痛、骨質(zhì)破壞、多發(fā)病灶、椎旁腫物，時間信號曲線有助于與轉(zhuǎn)移瘤的鑒別。本研究收集了3例脊柱結(jié)核，DWI呈明顯高信號，ADC值高出閾值，有待進(jìn)一步研究。文獻(xiàn)［11］指出，MRI表現(xiàn)對良惡性椎體壓縮骨折鑒別準(zhǔn)確率為81.2%～93.8%。

總之，常規(guī)MRI結(jié)合DWI及ADC值對脊柱轉(zhuǎn)移瘤的診斷具有重要價值。

圖1男，70歲，肺癌，T11、L1～2椎體多發(fā)轉(zhuǎn)移瘤　圖1a T1WI示受累椎體呈大小不等低信號　圖1b DWI示病變呈高信號　圖1c ADC圖呈高信號，平均ADC值為0.91×10-3mm2/s圖1d T2WI脂肪抑制序列病變呈混雜高信號及稍高信號

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短篇論著

Diffusion-weighted imaging（DWI）and apparent diffusion coefficient（ADC value）diagnosis of metastases in the spine

YUE Tao，ZHAO Shufen.

Department of Radiology，Taiyuan Chinese Medical Hospital，Taiyuan，030032，China.

［Abstract］Objective：Discussion on diffusion-weighted imaging（DWI）and apparent diffusion coefficient（ADC value）value in the diagnosis of metastatic spine. Method：Divided into two groups of cases，30 cases of metastatic spinal tumor group，25 cases of benign lesions of the spine，All patients underwent routine sagittal，axial and DWI scanning，taking b of 0 and 0.800 s/mm2to obtain two sets of lesion ADC value. Subjective evaluation of spinal metastases group，benign acute vertebral compression fracture group DWI lesion signal intensity in both groups，Into other signals，slightly higher signal，high signal 3 group，Line statistical analysis，Is there a significant difference between the two groups，using ROC curves，get the best DWI and ADC value cutoff and diagnostic sensitivity and specificity，sensitivity，specificity，combination of the two indexes. Result：All vertebral lesions T1WI low signal or low signal-based，after fat suppression T2WI high signal，mixed high signal. DWI benign lesions to slightly higher signal-based（17/25），spinal metastases DWI high signal-based group（24/30）. The mean ADC value measured：spinal metastases group（0.843±0.189）×10-3mm2/s；benign group（1.204±0.184）×10-3mm2/s. ADC values of benign lesions metastasis ADC value is high compared with the spine，T-test（t=7.131，P＜0.001），spinal metastases group and spinal benign lesions was statistically significant difference between ADC values. Subjective evaluation of two DWI signal intensity lesions，benign lesions mainly DWI signal intensity and so on，higher signal-based，spinal metastases DWI signal lesions were mainly higher，significantly higher signal-based，Rank test（Z=4.477，P＜0.001），two sets of DWI signal intensity difference was statistically significant；When DWI lesion is slightly hyperintense area under the curve of the spine discriminating benign and malignant lesions ROC 0.812，sensitivity= 80%specificity=80%；Under two differential ADC value of benign and malignant lesions of the spine ROC curve area of 0.920，the best critical value of 0.947×10-3mm2/s，sensitivity=76.67%，specificity=96.0%. When DWI lesion signal is slightly high signal，ADC≤0.9474×10-3mm2/s，as long as there is an index satisfying the condition can be diagnosed as malignant lesions，the sensitivity of the two joint indices specificity=90%=80%. Conclusion：Conventional MRI combined with DWI and ADC values has great value in the evaluation of spinal metastases.

［Key words］Spine；Neoplasms metastases；Diffusion magnetic resonance imaging；Apparent diffuse coefficents

收稿日期（2015-09-21）

［通信作者］岳滔，E-mail：shxzhyymri@163.com。

［基金項目］山西省中醫(yī)院院級課題（201417）。

DOI：10.3969/j.issn.1672-0512.2016.03.017