作者：潘颂华　综述　张峰　审校　

【关键词】  肿瘤

　　任何恶性肿瘤都可能转移到骨骼系统，成人转移性骨肿瘤发生率约为原发恶性骨肿瘤40倍[1，2]。现代影像在显示病变物理特征（如病灶大小、软硬、膨胀浸润等）的同时，还可以提供具有功能、生物化学和分子生物学水平特征的新信息。形态学诊断，包括“四定”（准确定位、定性、局部和扩散范围定量及分期）提供了有关病变早期、全面有价值的信息，是临床手术和各种现代放、化疗必备的解剖影像基础，也和能否取得更有效治疗结果、预后紧密相关。

　　一、恶性肿瘤的扩散和骨转移是否有无规律可循？
 
　　1. 解剖、病理学提示随年龄增长骨转移机率在明显增高，尸检证实骨转移瘤发生率高达33～70%[1～4]，经血行播撒大都多发，约20%可以单发，初期可以无明显症状[2，3]。临床将易发生骨转移的又称亲骨性肿瘤，如前列腺癌（男性约占转移60%）、乳癌（女性约占70%）、肺癌、甲状腺癌、鼻咽癌和肾癌等；骨髓瘤和血液系统肿瘤骨浸润也不少见。儿童青少年除骨肉瘤外，多见神经母细胞瘤和血液系统肿瘤骨侵犯。癌与肉瘤在骨转移中比例约9：1[1，4]。

　　转移好发在身体纵轴骨，椎骨和扁骨明显多于长骨，占90%以上。Batson椎静脉丛由较低静脉血压的薄壁静脉组成，位于脊柱体后方环绕椎管，形成网状相互沟通的代偿系统。因缺乏完整的静脉瓣，与脊椎静脉、门静脉、肺静脉和肾静脉等广泛联系构成回流网。在血流缓慢、途径狭窄的血管网及外力作用（如胸腹部加压）下，瘤细胞易于脱落、滞留或经血循环广泛转移[３，４]。

　　2.恶性肿瘤扩散转移与患者自身免疫力下降有关，提示了该部分瘤细胞具有更大可能形成基因或外基因（Epigenetic）突变的可塑性。具备更恶性（分化差）的成分得以存留发展。更强免疫逃逸，血管生成活性，治疗抵抗性的细胞克隆。当肿瘤长至3~4cm3时则需要新生肿瘤血管供血，一旦其形成，恶性肿瘤在组织内快速、无序增殖，异常的影像特征如：占位效应、灶区异常血管、周围浸润、水肿、异常基质及炎症形成。已被影像动态增强扫描、较高级的敏感性功能成像，以及分子特异性造影剂显像等所捕获证实[2，4]。

　　3. 癌细胞到达骨组织，随骨细胞生长，释放转化生长因子——α（TGF-α）、β和表皮生长因子（EGF）等，激活破骨细胞、并增生，代谢明显加强，造成骨质破坏、瘤细胞生长和病理性骨折。瘤细胞还可以通过刺激肿瘤相关免疫细胞释放破骨细胞激活因子，致骨破坏吸收，如恶性黑色素瘤可产生TNF、IL-1及GM-CGF 等活化因子，激活破骨细胞。较早出现骨髓分布区髓腔骨小梁侵蚀，骨质溶解破坏，局部骨密度下降。进而经皮质哈氏(Haversia)管向周围浸润、蔓延；还可诱导骨间叶细胞，分化生成成骨细胞[2，5]。
在骨反应中破骨细胞、肿瘤细胞、单核细胞、巨细胞等参与骨再吸收，导致局部供血丰富、代谢旺盛。未成熟骨减少尔后被转化为薄层骨，局部骨密度增高。但淋巴瘤、黑色素瘤、白血病等很少发生骨反应，故以溶骨为主；成骨为主提示了成骨细胞使骨增生活跃，进展相对较慢；另外如前列腺癌等具有纤维基质的肿瘤骨在瘤灶的纤维基质部的转移常发生骨化，表现成骨[4]。

　　4.骨恶性肿瘤不同期表现类型多样性和复杂性，如小结节样、肿块样、大片样，部分可囊样改变[3，4]，与复杂的病理基础有一定相关性。

　　二、影像方法依照不同原理各显示其特有的自身价值

　　（一）X 线检查

　　1. 平片，传统和最基本的显示骨质密度变化。①溶骨性破坏为主病灶多见于乳癌、肺癌、甲状腺癌、皮肤黑色素瘤等，表现有：虫蚀样或斑片状骨质缺损、骨密度减低。少数成骨性，如：前列腺癌约占90%、肺癌和腺样囊腺癌等，患区斑片、结节或棉絮样增生为主、骨密度异常增高石膏样。一般无骨膜反应，压缩较轻。溶骨伴成骨的混合型，乳癌多见约占35%。②累及皮质引起各种骨膜反应。少数肺癌转移早期仅有骨皮质破损。③软组织肿块。④塌陷和病理性骨折，尤其脊椎、呈膨胀性压缩。

　　2. 计算断层（CT）目前最高空间分辨率的影像。新近推出的双源平板CT无疑比多排球管螺旋运转更具优势。高低两种不同千伏（如140和80 kv）同时双能量扫描，超越常规野成像提高组织特征识别、提高空间分辨率，可达0.24各项同性空间分辨率。直径40余厘米大视野覆盖面积、射线计量控制(常规量减半)、造影计量减少及多次扫描完整拼接等先进技术。灰阶分辨率达5mm/ 5Hu［6］。可以获得比平片、常规CT更多的骨微细变化及周围软组织病变信息。以颅底、胸壁、脊椎、骨盆部位更有价值，确定病灶在髓内和皮质范围，明确肿瘤与周围关系。增强了解动态血供。引导穿刺活检和外科局部治疗。

　　3. 数字血管造影（DSA）和动脉介入治疗。肿瘤血管成像、包括检出复发再生血管，鉴别良恶性；直接动脉介入治疗，血管性骨肿瘤效果尤佳。

　　(二)磁共振成像（MR Imaging）

　　显示骨髓和软组织解剖清晰、分辨率高，检出率比X线和骨扫描高12.8%；因为髓腔丰富的血池和脂肪T1、T2加权像（Weighted Image，WI）均为高信号，与相对低信号的骨质破坏区形成良好对比，早期病理改变具有较高敏感性；短恢复时间反转恢复序列（Short TI Inversion Recovery，STIR）可抑制正常高信号脂肪，同时使病变区（包括水肿带）呈高或高亮信号，更提高了阳性率［7］。尤其造血系统病变髓腔浸润、骨髓置换、替代等有一定特征性。多方位成像，直接显示脊柱椎管内脊髓累及情况。MRI更易于显示软组织信号对比差异，有利于鉴别诊断。直接显示流动血液的血管，增强（釓剂Gd-DTPA）瘤灶边缘“晕环”样不均匀强化。全景矩阵成像（Totil Imaging Matrix，TIM）采用并行成像术（iPAT），可同时大范围显示全身骨组织［10］。

　　弥散加权（DWI）随着高场强和软件技术提高，已在体部应用，是目前唯一显示病变区细胞内生理、病理性水分子环境变化最敏感的方法。急性期特有的各种细胞内水肿呈敏感高亮信号，对应的表观扩散系数（ADC）图中可以测得ADC值，具有一定的定量参考价值。背景抑制的弥散加权图像（DiffusionWIBS）反转摄片时灶区显示较敏感［9~14］。波谱成像也可了解骨破坏区生物代谢变化。

　　磁共振成像无电离辐射。

　　（三）核素显像

　　1. 单光子发射计算断层（Single Photon Emission Computed Tomography,SPECT）骨扫描，示踪剂常用     99锝-亚甲基二磷酸胺（99mTc-MDP ），常规用于全身骨病变筛选检查。99mTc-MDP 参与骨无机盐（羟磷灰石）代谢，并被有机物吸收。因肿瘤具有侵犯性功能代谢改变，早于解剖形态学变化的出现，可比普通X片提早3~6月。灶区浓聚与破骨细胞活性相关，摄取量有赖于局部成骨、破骨平衡，以及机体对治疗后反应［15］。

　　核素显像还用于肿瘤临床治疗。

　　2. 正电子发射计算断层（Positron Emission Computed Tomography,PET/CT）代谢示踪剂常用的18氟-脱氧葡萄糖（18F-FDG）和11 碳-蛋氨酸（11C - Methionine）。利用进入人体并参与体内生物活动的正电子发射核素发射的射线成像， FDG具有葡萄糖类似的细胞转运能力，可以被肿瘤细胞摄取，但不参与进一步代谢，而滞留在肿瘤细胞内。常用的半定量方法有标准化摄取值（Standardized Uptake Value,SUV）法，即测量灶区摄取示踪剂的浓度，一般定量<2.5视为良性。Aoki等52例证实， SUV能有效区分骨良恶性，两组平均值分别为2.18和4.34（需密切结合临床）。配合同步吻合的CT 薄层断层扫描，PET和CT相融合成像（Fusion Image）,则进一步提高了“四定”正确率，病变良恶性鉴别、活动与灭活程度提供重要信息。在骨转移相对初期阶段，尤其原发灶不明的个别骨破坏灶以及临床表现普通检查阴性或可疑时， PET可以有较多阳性发现[15~17]。

　　PET/CT中 CT衰减校正的MAP图分辨率可达1~3mm，PET/CT的灵敏度可比SPECT高10倍，目前公认是排除晚期肿瘤转移最敏感的影像方法之一。有报道肺癌骨转移准确率达96%以上[15~17]；Rosenbaum 、Weder等报道术前分期可多检出14%骨转移，大大降低了无效手术[15]。PET/CT“青出于蓝”。

　　三、新影像方法相互关联、交融结合的关系大大提高了诊治效果

　　（一）CT与PET融合效果倍增

　　能直接反映人体生物代谢，更确切表达体内生化、生理和病理状况的PET与高分辨率CT结合，可谓“如虎添翼”。Israel等比较了一组晚期肿瘤病例治疗前后结果，显示两者各自的独特价值：共 131例恶性肿瘤，其中79例已有骨转移，共发现骨灶296处，比较CT和PET两者，在治疗前阳性发现大致相近（虽然影像表现不同）。但治疗后随访中：CT仍能发现282个，其中大多已有不同程度密度增高的成骨性改变；PET显示172个病灶，虽数量上少于CT、但功能体现胜于CT，经临床证实，部分病灶已稳定、灭活，PET提示了这较满意的疗效[17~18]。

　　（二）ECT与PET的互补作用

　　ECT骨扫描诊断正确率约66%，这与图像分辨率及部分假阳性有关[15，16]。在早期尚未形成骨反应，或较小的溶骨性灶，以及进展过快的高恶性肿瘤来不及生成新骨，如恶性黑色素瘤等，可以表现为假阴性或 “冷区”。良性骨病变如陈旧骨折、骨质增生等也可表现异常浓聚[16]。

　　FDG的摄取程度与骨转移灶活性程度有关，Morrisiv17例前列腺癌骨转移共发现157处病灶，比较ECT与PET/CT两者共同发现病灶95个（占71%），其中仅骨扫描发现病灶31个（占23%）；仅PET/CT发现病灶8个（占6%）。然而经随访，骨扫描显示病灶30个在相对稳定状态（30/31），而PET/CT显示病灶均处于活动发展期（8/8）。显然后者意义更大[19，20]。PET/CT与ECT骨扫描敏感性各约65%和90%[16，18]。临床经验18F-FDG对溶骨性破坏常更敏感；另外感染灶同样测得较高的SUV值，需密切结合临床。

　　用于核素显像的多种示踪剂有各自特异性，99mTc-MDP对于前列腺癌成骨转移、骨肉瘤骨转移等比18F-FDG敏感[16，17]。另外11C - Met的肿瘤/正常组织比高，尤其脑肿瘤较敏感；体部炎性部位不象糖代谢物那样浓聚[17]。

　　（三）MRI 弥散加权与PET能否“异曲同工” 值得探索

　　在弥散加权图像（DWI）中，瘤灶以及急性水肿区水分子环境变化可呈高信号，新近发生和进展较快的恶性病灶及周围信号异常高亮，背景抑制图（DWIBS）显出类似核素显像中“高浓聚”区。有限资料报道MRI的DWIBS和18F -FDG PET/CT对照,转移灶的显示率两者相近，MRI的ADC值和PET的SUV值竟然具有良好相关性，65处转移灶r=0.769，p<0.05[22]。MRI无辐射损伤、敏感性高、无需对比剂；缺点是特异性有限、无代谢功能信息、解剖分辨率不及常规扫描、受金属物干扰严重等，但不失为有意义有价值的探索。

　　（四）MR血管成像（MRA）和DSA比较

　　MRA可以无创性自然显示大中血管，包括脊椎和肢体动脉和静脉，增强扫描有助于提高小血管显示率。应用于病变初选、危重患者术后复查等方便安全。不足处微血管难显示及顺磁物干扰。DSA是血管成像微创检查方法，是血管病变确诊的"金标准"，选择性清楚地显示肿瘤局部微细血管变化。同时还可以直接起治疗作用。

　　四、鉴别诊断[23~26]

　　（一）骨肿瘤良恶性鉴别

　　①良性骨肿瘤一般单发，膨胀性生长，有完整“硬化边”；增强扫描不强化或均匀强化；无软组织肿块；水肿带轻微或无，MRI弥散加权信号不高；核素浓聚不明显。②恶性骨肿瘤浸润性骨质破坏；骨膜反应；无“硬化边”；增强扫描可快速充盈，动态曲线升支坡度大，异常灌注、不均匀强化；明显软组织肿块；MRI弥散加权信号高；核素浓聚明显。病理性骨折线不规则，膨胀性压缩；进展快。

　　（二）原发恶性肿瘤与转移鉴别

　　①原发恶性肿瘤以骨肉瘤、软骨和纤维肉瘤最多见，好发于中青年以前，软骨和纤维肉瘤也见于老年前期，；多位于长骨近端；含软骨成分MR T1WI、T2WI均高信号；脊索瘤、动脉瘤样骨囊肿多位于脊柱；明显骨膜反应，软组织肿块和异常强化。②转移瘤中老年，一般多发，纵轴骨的脊椎弓根和附件、盆骨、肋骨和颅骨最多见，椎骨和扁骨明显多于长骨，占90%以上。病理性骨折，骨膜反应、软组织肿胀和膨胀等改变，不及原发肿瘤明显。单发布典型转移不少见，需密切结合临床，随访。骨扫描转移灶浓聚更明显。

　　（三）骨多发病变鉴别

　　除转移瘤外，①恶性考虑白血病、淋巴瘤和骨髓瘤等髓腔浸润性病变，灶区形成骨髓置换、替代，MRI  T1WI正常高信号骨髓被低信号肿瘤取代具有特征性。血相和血清免疫球蛋白和尿本周氏蛋白异常帮助骨髓瘤定性。骨严重破坏后发生病理性骨折，骨膜反应（转移相对原发轻微），软组织肿胀（原发恶性肿瘤、骨髓瘤、颅骨肋骨转移和大肠癌全身骨转移可以较明显，其余可不明显）和膨胀（前列腺癌、肾癌、甲状腺癌肝癌易膨胀）相对较轻；核素骨显像见异常浓聚区。②老年骨质疏松多椎体受累，压缩非膨胀性，软组织无改变，如无新鲜骨折，核素浓聚和MRI STIR、DWI信号增高均有限。

　　（四）排除复发

　　灶区膨胀、水肿加重，异常强化及发现异常新生血管提示复发。骨转移治疗后修复期一般约需3~6个月，PET 、MRI弥散加权等体现功能和分子水平检查在鉴别诊断和疗效评估方面具有优势。

　　五、小结

　　CT技术影响并带动了医学影像迎来了高速、全面、科学发展阶段。尤其功能和分子水平影像研究的深入；但仍不能替代病理学诊断。发现并检出骨内几毫米的瘤灶，可能实际已至“晚期”。现代医学关于如何应对肿瘤的理念在不断更新，在对肿瘤攻击之前，医生首先必须全面了解并掌握瘤灶的性质、以及肿瘤在患者体内分布、活力等详细情况，做到知己知彼。多种影像方法正日渐显出联合、融合和互补趋向，担负着共同探讨索如何使诊断正确、全面，从而实施更合理、准确、及时、有效治疗的重任。
　　
　　如何将有限的设备资源和资金更好的用于临床，进一步提高诊断率和疗效仍需不断探索总结。

【参考文献】
  　　1. Davies AM. Bone tumors,bone infection: radiologic-pathologic correlations. Eur Radio, 1999,Suppl 2:251,271

　　2. Rubens RD,Bone metastases:the clinical problem. Eur J, Cancer,1998,34:210

　　3. Eolelstyn GA,Gillespie PJ,Grebbel FS. The radiolocal demonstration of osseous metastases:Experimental observations.Clin Radiol,1967,18：158

　　4. Matchell DG. Magnetic resonance imaging of musculoskeletal tumors:correlation with bone marrow biopsy. AJR, 1996,166:137-140

　　5. 江　浩主编.骨与关节MRI.上海：上海科学技术出版社，1999.465-469

　　6. Diederich S,Wormanns D,Semik M,et al.Screening for early lung cancer with low-dose spiral CT:Prevalence in 817 asymptomatic smokers.Radiology,2002,773

　　7. Vanel D,Dromain C, Tardivon A.MR Imaging of bone marrow disorders,Eur Radiol,2000,10:224

　　8. Aitchison FA，Poon FW,Hacllev MD,et al. Vvertebral metastases and an equivocal bone scan:Value of magnetic resonance imaging.Nucl Med Commun,1992,13:429

　　9. Khurana JS,Resenthal DI,Rosenbery AE,et al. Skeletal metastasesinli-bosarcoma detectable only by MR imaging.Clin Dr-thor,1989,243:204

　　10. Hargaden G,O Connell M,Kavanagh E,et al.Current comcepts in whole body imaging using short tau inversion recovery.MR Imaging,AJR,2003,180:247

　　11. David F,Augustin O,Pierre f,et ai.MR diffusion tensor imaging and fiber tracking in spinal cord compression.AJNR,2005,26:1587

　　12. Walker R,Kessar R,Blanchard D,et al.Turbo STIR MR imaging is a whole-body screening tool for metastases in patients with breast cancer preliminary clinical experience.J MR imaging,2000,11:343

　　13. 魏君臣，李娴，孙新志，等. MRI全影像技术在全身骨转移诊断中的价值. 临床放射杂志，2007，26：708-711

　　14. Bammer R,Fazekas F,Augustin M,et al. The quantitative analysis of MR diffusion weighted imaging in the spinal cord.AJNR Am J Neuroradiol，2004,40:590

　　15. Algra PR,Bloem JL,Tissing H,et al. Detection of vertebral metastases:Comparison between magnetic resonance imaging and bone scintigraphy.Radiographics,1991,11:219

　　16. Rosenbaum SJ,Lind T,Antoch G,et al. False-positive FDG-PET uptake-the role of PET/CT.Eur Radiol, 2005,17:1

　　17. 田嘉禾主编.PET、PET/CT诊断学. 北京:化学工业出版社医学出版分社，2007.34,368

　　18. Even-sapir E,Metser U,Flusser G,et al. Assesment of malignant skeletal disease:Initial experience with 18F-fluoride PET/CT and comparison between 18F-fluoride PET and 18F-fluoride PET/CT. J Nucl Med,2004,45:272

　　19. Eustece S,Tello R,De Carvalho V, et al.A comparison of whole body turbo STIR MRI and planar 99mTc-methylene cliphosphonate scintigraphy in the examination of patients with suspected skeletal metasteses. AJR,1997, 169:1655

　　20. Daldrup-link HE,Franzius C,Link TM,et al. Whole-body MR imaging for detection of bone metastases in children and young adults,comparison with skeletal scintigraphy and FDG PET.AJR,2001,77:229

　　21. Goudarzi B,Kishimoto R,Yoshikawa K,et al. The diagnostic ability of diffusion weighted imaging with background body signal suppression(DWIBS) in bone metastasis.Mag Reson Imaging ,2005,23:25

　　22. 周妮娜，赵旭娜，陈敏. 利用DWIBS和PET对恶性肿瘤转移病灶诊断的对比分析与研究. PHILIPS Clinical Viewer，2007，1：56

　　23. 林景辉，朱玫，蒋学珍,等. 骨显象与MRI 检测骨转移灶的对比研究. 中华核医学杂志，2000，20：184

　　24. 王继琛，刘树学，王霄英. 前列腺骨转移的MRI与核素显象对照分析. 中国医学影像技术，2000，16：191

　　25． Mario Campanacci. Introduction bone and soft tissue tumors. NewYork:Springer-Verlag Wien, 1993.5-31

　　26． 张天泽，徐光炜. 肿瘤学. 天津：天津科技出版社，2005.2162-2165