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目的：
本研究是要探讨并比较ADC值和双回波成像这两种定量测量工具对鉴别诊断椎体转移瘤和椎体急性单纯性骨折的能力,以及椎体受累程度对诊断能力的影响。
材料与方法：
1 研究对象
回顾分析本院2005年12月至2008年2月的脊椎的MR,参考Zampa等4,7等人研究椎体骨折的纳入标准,符合以下标准的纳入研究：
a.经过穿刺活检或手术活检证实的椎体转移瘤或者单纯性骨折。
b.考虑急性单纯性骨折患者,必须没有原发肿瘤,受累椎体必须在MR T1WI上呈低信号,临床发病时间少于3周(急性期),并经5个月以上复查证实。
c.没有病理证实的椎体病灶,若已知有原发肿瘤者,临床诊断转移瘤后5个月以上复查病灶有进展者,方考虑转移。
d.有已知血液病史,明确肿瘤治疗史和图像质量很差的也排除在外。
2 使用设备、扫描方法及数据采集：
MR检查使用1.5T GE公司的磁共振(GE Medical Systems,TwinSpeed With EXCITE),使用脊柱相控阵列线圈。我们脊柱MR的常规序列包括：矢状FSE T1WI(TR/TE=440ms/16-36 ms,slice thickness=4 mm),矢状和轴位FSE T2WI加权扫描(TR/TE=3000ms/102ms,slice thickness=4mm),矢状正回波(TR/TE=110ms/2.5ms;flip angle=90)和反回波(TR/TE=110ms/4.6ms;flip angle=90),DWI的序列为矢状位的单激发回波序列(TR/TE=2000ms/48ms,b=200sec/mm2),用频率压脂序列以减少化学位移伪影。
在T1加权扫描图像定位病灶,选择病灶最大面积的层面,取圆形或椭圆形的感兴趣区(ROI,regions of interesting),在同一位置获得ADC值、同、反相位图像信号强度,反相位信号强度比同相位信号强度求得信号强度比(SIR,Signal Intensity Ratio)。
为了量化椎体受累的严重程度,在T1WI的同一层面,我们以病灶的面积比(LR,lesion ratio)代表椎体的受累程度：LR=(病灶面积/椎体横截面面积)X100％ADC值,SIR,病灶面积均测量三次,取平均值。
3 统计学分析计算椎体转移瘤和急性单纯性骨折两组患者的ADC值和SIR,用(-x)±s表示,并用t检验比较两种病变的差异；并且在两组病变中,分别将LR对SIR和ADC作直线回归分析；然后,以LR、年龄和测量方法为协变量,作直接ROC回归,计算ROC曲线下面积；P<0.05为统计学上有意义,P<0.01为有显著差异,以上统计过程均在STATA 9.2上完成。
结果：
1.43例患者79个椎体最后诊断为椎体转移癌(肺癌17例,鼻咽癌7例,乳腺癌5例,前列腺癌5例,胃癌3例,甲状腺癌2例,肾癌2例,肝细胞癌1例,鳃裂癌1例),年龄31.85岁,平均68.2岁；59例患者68例椎体骨折最后诊断为单纯性骨折,年龄28-91岁,平均60岁。接受骨活检的患者有25人,(18个转移病灶和10个急性单纯性骨折)。
2.椎体转移瘤和急性单纯性骨折两组患者的ADC值分别为：(1.32+0.5)×10-3mm2/s和(2.39+0.4)×10-3mm2/s,前者要明显低于后者,差异有统计学意义(P<0.001);而椎体转移瘤和急性单纯性骨折两组患者的SIR分别为：1.00±0.01和0.84±0.01,前者要明显高于后者,差异亦与统计学意义(P<0.001)。
3.LR对SIR,ADC分别作直线回归分析显示：在急性单纯性骨折,LR与SIR呈正相关(r=0.63,β=0.003,P<0.01),与ADC不相关(r=-0.166,β=-0.035,P=0.14)：在椎体转移瘤,LR与SIR呈不相关(r=-0.209,β=-0.0005,P=0.06),与ADC也不相关(r=-0.196,β=-0.026,P=0.10)。
4.结果显示,年龄和LR本身对诊断没明显帮助(P>0.05),但在椎体受累较轻的病灶(LR较小),SIR的诊断能力要优于椎体受累较重的病灶(LR较大),(β>0 andP<0.001);不同LR对ADC诊断能力无明显影响(β>0,P=0.401)。年龄则对这两种技术的诊断能力均无明显影响(P>0.05)。以年龄,LR和技术种类作为协变量,运用直接ROC回归模型,结果显示椎体的受累程度(LR)对这两种技术诊断能力的影响有显著差别(β>0 and P<0.01),而年龄对两者的影响相似(P>0.05)。
5.LR固定在平均值(LR=65％),以预测概率大于等于0.5时求界值(Stata默认),SIR的界值,灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为0.99,88.06％,75.94％,80.01％,84.62％；ADC的界值、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为1.87×10-3mm2/S,95.18％,93.27％,94.50％,93.54％。
结论：
1.双回波的SIR和DWI的ADC值都对鉴别诊断椎体转移瘤与急性单纯性骨折很有价值,而且这两种技术扫描速度快,容易开展,均适用于脊柱骨折的常规扫描。
2.椎体受累程度与SIR的诊断能力呈正相关,而与ADC的诊断能力无关,故比较这两技术时要加以考虑这一影响。