·论 著·

侵袭性骨母细胞瘤的影像诊断与鉴别诊断

钟志伟1,马洁琳2*,于宝海3,郭 哲1,王 勇4,吴文娟1

(1.河北医科大学第三医院放射科,河北 石家庄 050051;2.河北医科大学第三医院放疗科,河北 石家庄 050051;3.河北医科大学第三医院医务处,河北 石家庄 050051;4.河北省故城县医院放射科,河北 故城 253800)

[摘要] 目的 分析侵袭性骨母细胞瘤(aggressive osteoblastoma,AO)的影像学表现,总结AO的影像学特点及鉴别诊断要点。方法 回顾性分析经病理证实的7例AO的X线、CT和MRI,分析影像学表现包括:发病部位、骨质破坏情况、病变内的密度、病变区的MR信号特点及周围侵袭性特点。结果 7例AO患者中,男性4例,女性3例,年龄为13~56岁,中位年龄32岁。本组7例AO的发病部位是椎体5例,肱骨及肩胛骨各1例。7例AO均表现为膨胀性骨质破坏、骨皮质不完整,6例AO病变内有钙化或骨化,5例AO有厚薄不均匀的肿块影,3例AO病变累及邻骨,2例AO具有较少软组织水肿,1例AO可见骨膜反应。MR表现为T1WI呈不均匀等或低信号,T2WI呈不均匀低、等或高信号,钙化及骨化在T1WI和T2WI均为低信号,增强检查呈不均匀强化,2例病变区可见液液面(合并动脉瘤样骨囊肿)。结论 AO是一种罕见的骨肿瘤,影像学表现有一定的特点:呈膨胀性骨质破坏,病变范围大,皮质不完整,病灶内钙化或骨化。AO应与骨巨细胞瘤、软骨母细胞瘤、骨肉瘤及转移瘤相鉴别。

[关键词] 骨肿瘤;骨母细胞瘤;磁共振成像;影像诊断 doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2020.11.021

侵袭性骨母细胞瘤(aggressive osteoblastoma,AO)是一种罕见的侵袭性骨肿瘤,国内外文献报道较少[1-7],且国外多以个案报道[2,8-16],故临床上对其影像学特点认识不足而易误诊[6-8]。AO的生物学行为具有很强的侵袭性,术后易复发,且具有恶性病变的倾向[1-2,7],可导致患者不可预料的死亡。因此术前明确诊断对于本病的治疗方式的选择尤为重要。笔者回顾性分析7例经病理确诊的AO的影像学表现,旨在探讨AO的影像学表现及其鉴别诊断要点。

1 资 料 与 方 法

1.1 临床资料 回顾性分析2007年1月—2018年12月河北医科大学第三医院经手术病理证实的AO 7例,男性4例,女性3例;年龄13~56岁,中位年龄32岁;主要临床症状以局部疼痛和/或肿块为症状,发生于脊柱的可伴有肢体麻木、无力或不全瘫痪等神经受损症状;病情发展快慢不一,本组病例病程为1个月~10年。

1.2 影像检查方法 所有患者均行X线平片、CT及MR扫描。

1.2.1 X线平片 采用800 mA Siemens AXIOM Aristos FX DR摄片。

1.2.2 CT检查 采用Siemens sensation64层及16层螺旋CT机骨窗扫描,管电压120 kV,管电流163~300 mA,层厚及层距5 mm,并对原始扫描数据进行层厚1 mm、间距0.7 mm行矢状面及冠状面重组。增强扫描采用高压注射器经肘前静脉以流率3.0 mL/s注入碘海醇80~100 mL,分别延迟22~24 s和40~50 s行动脉期及静脉期扫描。

1.2.3 MR检查 采用Siemens Avanto 1.5T MR扫描仪及及专用线圈,行冠状面、矢状面、轴面扫描,层厚5 mm。扫描序列采用快速自旋回波SE-T1WI(TR:412~715 ms,TE:10~16 ms),FOV:180×180 mm;TSE-T2WI序列(TR:3 000~4 200 ms,TE:84~102 ms),FOV:180×180 mm;MEDIC序列(TR:470 ms,TE:17 ms),FOV:180×180 mm;短时反转恢复(STIR)序列(TR:3 500 ms,TE:50 ms),FOV:180×180 mm。层厚、间距为5 mm。MR增强扫描:采用经肘正中静脉推入Gd-DTPA 15~20 mL,注射流率1.0 mL/s,即刻采用T1WI脂肪抑制序列(TR:600~700 ms,TE:9~10 ms)增强扫描。

1.3 图像分析 由两名放射科副主任医师以上级别的影像学诊断医师同时对7例AO的所有影像学图像进行分析,协商并确定影像学征象,并与手术病理进行对照分析。影像学检查方法包括:X线平片、CT、MRI;影像征象包括:发病部位、骨质破坏情况、病变内的骨质密度、病变区的MR信号特点及周围侵袭范围等。

1.4 病理检查方法 7例AO患者术后标本送病理,肿瘤标本制备病理切片(HE染色),部分行免疫组织化学染色。

2 结 果

2.1 临床资料 7例AO中男性4例,女性3例;发病年龄为13~56岁,中位年龄为32岁;发病部位椎体及附件5例,肩胛骨1例,肱骨1例,其中颈椎1例及胸椎2例侵及相邻上下椎体。本病发展快慢不一,本组病例病程为1个月~10年。临床症状:主要以局部疼痛和/或肿块为症状,3例呈持续性疼痛,2例为间歇性疼痛,发生于脊柱的3例有局部疼痛伴双下肢行走困难、肢体麻木、无力或不全瘫痪等神经受损症状。实验室检查:7例AO中2例碱性磷酸酶升高。7例患者均行手术及术后回访,见表1。

2.2 X线及CT表现 发生于椎体及附件的5例,表现为不规则骨质破坏,病灶范围4~9 cm,破坏区内密度不均匀,可见菜花状、云絮状的高密度影,边界模糊,皮质断裂,周围可见软组织肿块及肿块明显强化,病变侵及邻近椎体的3例;发生于肩胛骨的病变表现为膨胀性的骨质破坏(范围约4 cm×5 cm×8 cm),边界清晰,皮质破坏,其内可见不同程度的骨质硬化及团絮状高密度影;发生于肱骨上段的病变表现为膨胀性溶骨性骨质破坏(范围约3 cm×4 cm),其内密度不均匀,可见斑点状高密度影,边界较清,可见骨膜反应及硬化(图1A~B)。

2.3 MR表现 病变区T1WI呈不均匀的等或低信号,T2WI为不均匀低、等或高信号;病变区的钙化或骨化在T2WI上呈低信号区,低信号区与CT上的钙化或骨化相对应;病变周围的硬化边在T1WI及T2WI上均呈低信号环;本组7例AO中2例合并动脉瘤样骨囊肿(病变区可见多发液-液平面),MR更明确显示病变侵袭的范围及周围水肿带(图1C~F)。

2.4 肿瘤与周围结构的关系 7例AO均骨皮质不完整,5例突破皮质形成厚薄不均匀的肿块影,3例病变累及相邻椎骨,2例具有较少软组织水肿。

表1 7例侵袭性骨母细胞瘤患者病例资料

Table 1 Clinical characteristics of a series of 7 patients of aggressive osteoblastoma

病例性别年龄(岁)发病部位临床症状治疗方式随访1女56颈7椎体及附件侵及颈6椎体双上肢麻木、双下肢无力2年,加重半月颈椎行前后路联合颈椎肿瘤切除+椎弓根及钛网重建术+术后放疗术后3个月肺内转移;术后10个月复发;术后1年去世2女21胸5椎体及附件侵及胸4及胸6椎体胸背疼痛1年余胸5椎体次全切除减压术术后半年复查症状加重,术后1年失访3女43胸11、12右侧椎板及棘突偏右侧腰背部疼痛2年胸11、12椎板及棘突肿瘤切除术术后3个月及6个月复查症状明显减轻,术后1年失访4男16胸8附件双下肢无力、麻木1个月,二便功能障碍胸8附件肿瘤切除术术后3年复发,侵及胸7、9附件5女28腰4椎体及附件腰背部疼痛伴双下肢无力6个月前后路联合腰4肿瘤全切减压重建术术后3个月复查一般情况可,后失访6男47左侧肩胛骨左肩部疼痛10年,加重1年左肩胛骨扩大切除术+化疗术后10年患者健在7男13左肱骨上段左上臂间断疼痛半年搜刮植骨术后术后2年复发

图1 颈7椎体及附件侵袭性骨母细胞瘤的影像与病理图片

A.正位X线片:颈7椎体及附件可见不规则的骨质破坏,密度增高,可见云絮状高密度影;B.CT轴位:颈7椎体及附件可见不规则的骨质破坏,其内可见不规则云絮状高密度影,边界模糊,皮质断裂,周围可见软组织肿块;C.MR表现:颈7椎体及附件T2WI呈不均匀低、等或高信号;D~E.T1WI脂肪抑制增强扫描病变呈不均匀高信号、其内可见散在低信号区,周围软组织受侵且具有强化;F.病理:肿瘤细胞呈上皮样,细胞间见骨样组织,胞质丰富,嗜酸性,核稍大,核仁明显,核分裂易见(HE ×200)

Figure 1 Imaging and pathology of aggressive osteoblastoma in cervical 7 vertebral body and accessory

3 讨 论

3.1 命名及属性 骨母细胞瘤又称成骨细胞瘤(osteoblastoma),起源于富含血管的结缔组织,以产生类骨质和编织骨为特征,周边可见大量的成骨细胞[1,3,5,9]。2013年版WHO骨肿瘤分类中将骨母细胞瘤归类为中间型(局部侵袭性),2020年版WHO骨肿瘤分类中将骨母细胞瘤归类为良性成骨性骨肿瘤。临床上由于良性骨母细胞瘤与AO的生物学行为、组织学特性及治疗方式不同,AO仍作为骨母细胞瘤的一个亚型[4-9],其在病理方面具有良性骨母细胞瘤的一般病理特点外,还可见异型的巨上皮样骨母细胞或印戒状骨母细胞,可见核分裂像[3,5,7],故亦称上皮样骨母细胞瘤[3,10]。其为介于良性骨母细胞瘤和骨肉瘤之间的一种中间恶性的肿瘤[1-3,5-8],它可由骨样骨瘤和良性骨母细胞瘤发展而来,也可以初始即表现为局部侵袭性生长,亦可是良性骨肿瘤多次手术复发而来[3,6,7]

3.2 临床特点 骨母细胞瘤约占原发性骨肿瘤的1%[3-5,7-8,13],好发于10~30岁[3-4],偶见于10岁以下[14],男女发病比例无明显差别,可发生于任何部位的骨组织[1-16],以脊柱附件多见[4-9],占30%~46%[4-6,8],其次是长管骨[2,3,10],约占29%[2,9]。AO占原发性骨肿瘤的0.28%[7,8],好发于20~50岁[4,5],发病部位亦以脊柱为主,其次为长骨及不规则骨[3,10-16],本组7例患者5例发生于椎体及附件,亦与文献报道的相符[4-9]。本病多起病隐匿且发展缓慢,临床症状不明显且不典型,主要以局部疼痛和/或神经受压症状。本组7例患者中5例局部疼痛, 1例表现为夜间疼痛加重,发生于脊柱的3例有局部疼痛伴双下肢行走困难、肢体麻木、无力或不全瘫痪等神经受损症状[4-7]

3.3 病理特点 良性骨母细胞瘤的病理特点是:富有血管的结缔组织间质,伴活跃产生的骨样组织和编织骨,骨小梁由丰满的骨母细胞镶边。AO的组织学特点:可见大片的骨母细胞,其大小是普通骨母细胞的2倍,细胞较饱满,呈圆形,包含大量的嗜伊红胞浆,具有明显的核仁,在核旁还可出现空亮带,称为上皮样骨母细胞[3,10,13]

3.4 影像学表现 X线平片是诊断骨骼病变最常用的检查方法,但对中轴骨病变由于重叠较多显示欠佳。CT检查能清晰准确地显示病变的部位、范围、大小、边界,对显示病灶内部的微细结构、病灶的钙化或骨化、骨质破坏程度、有无软组织肿块以及病变与周围组织的关系,明显优于X线平片。骨母细胞瘤典型的X线及CT表现是膨胀性骨质破坏,呈三层密度改变:中心层为不规则菜花状或云絮状钙化或骨化(钙盐沉积形成钙化或骨样基质形成肿瘤骨);中间层为实性等密度(富于血管的结缔组织间质及成骨细胞成分),增强扫描后此区域可有明显强化;边缘层为高密度硬化边。AO具有良性骨母细胞瘤的表现,因其侵袭性强的特点,病灶常比良性骨母细胞瘤的病灶大(4~9 cm),病灶常突破骨皮质(皮质不连续)形成软组织肿块,边界常不清晰,硬化边常菲薄或不明显,当征象不典型时易误诊[1-4,6-8]。MRI显示肿瘤范围、软组织肿块、周围水肿及与周围组织的关系有其独特的优势[4-11],但对肿瘤内部散在的斑点状钙化、骨皮质的破坏程度及病灶周围硬化边的显示不如CT[3-4,7]。AO的MRI表现为膨胀性生长,其信号特点与良性骨母细胞瘤及其他骨肿瘤没有明显特异性[4,7],平扫在T1WI呈不均匀的等或低信号,T2WI根据组织成分不同可呈不均匀的混杂信号;病灶内的钙化或骨化在T2WI上呈低信号区,低信号区与CT上的钙化或骨化相对应;病变周围的硬化边在T1WI及T2WI上均呈低信号环;一般骨膜反应不明显,可见周围软组织水肿或肿块,增强扫描可见病灶呈不均匀强化。因AO具有丰富的血管,主要由明显扩张的毛细血管组成,偶而可见大的扩张血窦类似于动脉瘤样骨囊肿[4,15],T2WI上病变区可见多发“液-液”平面。

3.5 鉴别诊断 具有典型征象的AO诊断相对较易,但实际工作中不少AO缺乏典型征象,给诊断带来很大的困难,常常需要与骨巨细胞瘤、软骨母细胞瘤、骨肉瘤及转移瘤相鉴别。①骨巨细胞瘤:好发于青壮年(20~40岁),发病部位常位于骨端或骨突部,呈偏心性、膨胀性溶骨性破坏(皂泡状),肿瘤内没有钙化或骨化,边缘无硬化及骨膜反应。②软骨母细胞瘤:好发于青少年(10~20岁),病变多位于骨骺,呈圆形或卵圆形溶骨性破坏,边界较清晰,部分病例可见硬化边及病灶内钙化,一般无软组织肿块,常有软骨结节的环形强化。③骨肉瘤:好发于青少年(10~30岁),病变多位于干骺端,可见不规则、无定型的肿瘤骨及针状的骨膜反应,软组织肿块无钙化或骨化薄壳。④转移瘤:好发于中老年,常有原发肿瘤病史。

综上所述,AO的X线及CT表现更接近恶性成骨性肿瘤的特点,但其内的成骨形态及类型与良性骨母细胞瘤相似,MR能清晰的显示病变内软组织成分,尤其是显示继发动脉瘤样骨囊肿的征象更有意义。故确诊仍需临床、影像及病理三结合,免疫组织化学染色有助于鉴别诊断[13,16]

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Imaging diagnosis and differential diagnosis of aggressive osteoblastoma

ZHONG Zhi-wei1, MA Jie-lin2*, YU Bao-hai3, GUO Zhe1, WANG Yong4, WU Wen-juan1

(1.Department of Radiology, the Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051, China; 2.Department of Radiotherapy, the Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051, China; 3.Department of Medical, the Third Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050051, China; 4.Department of Radiology, Hospital of Gucheng County, Hebei ProvinceGucheng 253800, China)

[Abstract] Objective To analyze the imaging features of aggressive osteoblastoma(AO) and summarize its imaging characters and differential diagnosis. Methods Retrospectively analyzed the X-ray,CT and MRI of 7 cases of AO were confirmed by pathology, and analyzed the imaging findings,including the location of the tumor,the destruction of the bone, and the density in the lesion,characteristics of magnetic resonance signals and range of encroachment. Results There were 4 males and 3 females,aged from 13-56 years old,median age 32 years old.There were 5 cases occurred at vertebra,1 case occurred at scapular and 1 case occurred at humerus. X-ray and CT showed expansive bone destruction and cortical disruption. Six cases showed calcification or ossification within the lesion, 5 cases showed soft tissue mass around the lesion,3 cases with adjacent bone involved, 2 cases with less edema of bone marrow, 1 case with periosteal reaction. MRI showed moderate and low mixed signals on T1WI, and showed heterogeneous signals on T2WI, low signal of calcification or ossification on both on T1WI and T2WI, and heterogeneous enhancement were observed in AO, liquid and liquid surface in 2 lesions(combined with aneurysmal bone cyst). Conclusion AO is a rare bone tumor with strong local aggressiveness,there were some imaging features of AO: the lesions of AO showed large expansive destruction and the cortex is incomplete, and calcification or ossification within the lesion. AO should be distinguished from giant cell tumor, chondroblastoma, osteosarcoma and bone metastases.

[Key words] bone neoplasms; Osteoblastoma; MR imaging; Imaging diagnosis

[中图分类号] R738.1

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2020)11-1339-05

[收稿日期]2020-05-08;[修回日期]2020-11-11

[基金项目]河北省科技计划项目(17277779D)

[作者简介]钟志伟(1977-),男,江西万载人,河北医科大学第三医院副主任医师,医学硕士,从事医学影像诊断研究。

*通信作者。 E-mail:majielinag@163.com

(本文编辑:刘斯静)