1、医学百事通转载,骨肉瘤治疗中的体积监测的方法和价值 THE VALUES AND DEVELOPMENT OF THE VOLUMEMEASUREMENTS OF BONE TUMORS,如何有效判新辅助化疗疗效及预后？,从引入新辅助化疗等综合治疗方法以来，骨肉瘤无转移灶病例5年生存率从不足2 0 提高到60%-70%以上，保肢率从1020提高到8090 。肿瘤体积测量及和预后的关系越来越受到重视,参考文献： 1）Bacci G, Ferrari S. Delepine N, et al: Predictive factors of histologic response to primary
2、 chemotherapy in osteosarcoma of the extremity: Study of 272 patients preoperatively treated with high-dose methotrexate, doxorubicin, and cisplatin. J Clin Oncol 16:658-663, 1998. 2）Goorin AM, Abelson HT, Frei III E: Osteosarcoma: Fifteen yearsdater. N Engl J Med 313:1637-1641, 1985. 3）Rosen G. Cap
3、arros B, Huvos AG. et al: Preoperative chemotherapy for osteogenic sarcoma: Selection of postoperative adjuvant chemotherapy based on the response of the primary tumor to preoperative chemotherapy. Cancer 49:1221-1230, 1982.,年龄 性别 种族 肿瘤位置 肿瘤大小（以10cm为界） 症状持续时间 组织学亚型 肿瘤分级和阶段 创伤史 局限预防性肺内放疗 术前化疗组织学反应 血清
4、脱氢酶 碱性磷酸酶 不同的基因表达“主体因素”,体积测量的意义,参考文献： Harzem OZGER,1 Levent ERALP,1 Ata Can ATALAR et al；Survival analysis and the effects of prognostic factorsin patients treated for osteosarcoma. Acta Orthop Traumatol Turc 2007;41(3):211-219,术前正确的影像学诊断对瘤骨切除和肢体重建手术方案的制定尤为重要有利于手术方案的选择和截骨平面的确定。 以往许多学者均研究过MRI在确定骨肉瘤髓内
5、肿瘤浸润范围方面的准确性，多项研究均报道了在经过化疗后患者的MRI图像与手术切除标本组织学分析二者的髓内肿瘤范围。Sundaram等认为肉眼及镜下所观察的肿瘤范围相比，MRI并没有高估或低估肿瘤的范围，假阳性及假阴性率均为零；Flanagan等在1 cm范围内描述了MRI的准确性；Gillespy等 将MRI与病理切片之间的差异精确到了毫米级。对比增强MRI对治疗前手术计划的制定能提供最有价值的信息。,体积测量的意义,参考文献： 1）OFlanagan SJ，Stack JP，McGee HM，el a1Imaging of intramedullarytumour spread in ost
6、eosarcoma：A comparison of techniquesJ Bone Joint Surg，1991，73(6)：998-1001 2）Saifuddin AThe accuracy of imaging in the local staging of appendicular osteosarcomaSkeletal Radiol，2002，31(5)：191-201 3）Sundaram M，McGuire MH，Herbold DR，et a1Magnetic iesonanceimaging in planning limb-salvage surgery for pr
7、imate malignant tumors or boneJ Bone Joint Surg，1986，68(6)：809-819 4）Gmnemeyer SA，Kaufman WH，Rocha MS，et a1Saturated contrast-enhanced T1-weighted MRI in evaluation of osteosareoma and Ewing sarcomaJ Magn Reson Imaging，1997，7(8)：585-588,体积测量的意义,化疗的病理学反应不良的病人的早期评价能用计算肿瘤的体积来取得（increased tumor volume）,
8、参考文献： Kim MS, Lee SY, Cho WH, et al. Effect of increases in tumorvolume after neoadjuvant chemotherapy on the outcome of stage II osteosarcoma regardless of histological response. J Orthop Sci.2009;14:2927.13. Shin KH, Moon SH, Suh JS, Yang WI. Tumor volume change as a predictor of chemotherapeutic
9、response in osteosarcoma. Clin Orthop Relat Res. 2000;376:2008.,体积测量的意义,国外学者研究发现，放疗后Ewing肉瘤的坏死与体积的变化有明显的相关性，而且肿瘤坏死率与患者的生存率有明显的相关(P005)。参考文献：Miller SL，HoferFA，ReddiekWE，eta1Tumor volume or dynamic contrast-enhanced MRI for prediction of clinical outcome of Ewing salon3afamily of tumorsPediat Radiol，2
10、00l，3l(2)：518,在CT和MRI出现以前，描述肿瘤体积中 软组织成分是很困难的。,体积测量的意义,Gaetano Bacci等研究分析789例骨肉瘤患者发现肿瘤体积不仅与化疗后肿瘤病理组织学反应密切相关 (68.6% for smaller tumors vs. 58.9% for bigger tumors， P 0.009)，而且与患者截肢率(89.9% for smaller tumors vs. 81.2% for larger tumors; P 0.002），并发现肿瘤体积200 mL,会增加肿瘤复发率。,体积测量的意义,参考文献：Gaetano Bacci,Alessa
11、ndra Longhi, Michela Versari, et al；Prognostic Factors for Osteosarcoma of the Extremity Treated with Neoadjuvant Chemotherapy。Wiley InterScience 2006，10（18）；1154-1161,Won Seok Song【1】等回顾性对比分析了自1985年-2009年期间，综合治疗后出现局部复发（LR）的36例患者以及未出现局部复发的394例患者，所有患者均为骨肉瘤IIB型，完成了外科手术及新辅助化疗等一系列治疗程序。术后均进行了患者对新辅助化疗病理组织
12、学反应的判定。化疗采用修改后的T10（391例，91%）方案：每个化疗循环包括大剂量甲胺喋呤、阿霉素、顺铂，MTX以8-12g/m2在化疗的第1天和第7天分别给予两次；顺铂在第14天以100mg/m2的剂量在超过2小时后给予；随后阿霉素以60mg/m2持续18小时。其余患者（39例，9%）单纯采用阿霉素和顺铂进行新辅助化疗。,Won Seok Song等,体积测量的意义,结果发现：于394例无LR患者比较，36例LR患者有如下特征 Increased tumor volume ratio ( TVR )(P0.01) Marginal or intralesional margin (P0.0
13、1) Poor histologic response (P0.01). 针对所有430例患者的单因素分析，以下内容与无局部复发生存成反相关 An increased TVR (P0.01) A marginal or intralesional margin (P0.01) poor histologic response (P0.01) 多因素分析发现，以下因素可独立预测患者预后 Increased TVR (P0.01) 相关系数 = 10.26 A marginal or intralesional margin(P0.01) 相关系数 = 5.91,Won Seok Song等,参考
14、文献： Won Seok Song, Dae-Geun Jeon, Chang-Bae Kong,et al. Tumor VolumeIncrease During Preoperative Chemotherapy as a Novel Predictor of LocalRecurrence in Extremity Osteosarcoma at surgical oncology,2010,体积测量的意义,Moon等回顾性分析了38例经病理学检查确诊的骨肉瘤患者，术前经过3个疗程的术前新辅助化疗，方案为阿霉素（100 mg/m2）+顺铂（ 30 mg/m2 ） 1）采取三维重建MR图
15、像进行手术前化疗前、后体积测量。根据观察者之间及观察者内部差异，确定4.5%为体积变化分界线。（体积变化在正负4.5%之间评估为体积稳定不变） 2）根据术后实体切除标本的肿瘤组织坏死率评估病理组织学反应是否良好 3）分组分别统计其平均生存时间，进行数据分析,Moon等,体积测量的意义,参考文献： Seong-Hwan Moon, Kyoo-Ho Shin, Jin-Suck Suh，et al：Tumor Volume Change after Chemotheraphy as a Predictive Factor of Disease Free Survival for Osteosarc
16、oma. Yonsei Medical Journal 46:119-124,2005,23例病理组织学反应良好患者的平均生存时间为73.2月，病理组织学反应不良患者50.8月（P0.05） 14例新辅助化疗后体积增加患者的平均生存时间47.5 月，体积稳定或减少患者的平均生存时间为74.3月（P0.05）,Moon等,体积测量的意义,Shin等分析41例骨肉瘤患者，采用三种方法对比化疗前后的肿瘤总体积、骨外体积、骨内体积。发现在三维MRI的T2加权像中，肿瘤总体积减小或稳定不变在病理组织标本中可预测为良性反应（P0.001），其敏感性为85%，特异性为76%，阳性预测价值为88%；在三维MR
17、I的T2加权像中，肿瘤总体积增加在病理组织标本上可能预测为不良反应（P0.001） ，其敏感性为76%，特异性为85%，阳性预测价值为71% 。,Shin等,体积测量的意义,同时作者对比了三种不同的体积测量方法之间的异同发现：在同一患者身上不同测量方法测出的结果相差较大，以三维核磁共振图像测量最为准确。平片及普通核磁共振图像的椭圆型体积测量公式所测体积分别为三维核磁图像测量体积的45%和88%。平片体积和三维核磁体积有相关性（MRI = 1.234 X total tumor volume in radiography + 153.678, p 0.001）,参考文献： Shin KH，Moo
18、n SH。Sub JS，et；Tumor Volume Change as a Predictorof Chemotherapeutic Response in Osteosarcoma at CAin Orthop，2000；376：200208,Shin等,体积测量的意义、方法,Spanier等回顾性研究分析51例骨肉瘤患者，对手术切除的标本进行最大直径测量，以5cm为界将患者划为三组（15cm 7人）。与患者Disease-free survival（定义为从开始入选研究组到出现局部复发或转移或死亡）进行统计学相关分析发现两者之间未发现明显相关，无统计学意义。,参考文献：SS Spani
19、er, JJ Shuster ，RA Vander Griend et al； The effect of local extent of the tumor on prognosis in osteosarcoma 1990;72:643-653.,用直径代表肿瘤大小,体积测量的方法,医学百事通,Harzem OZGER等也通过肿瘤的最大直径代表体积进行分析后认为Total survival rates（定义为无局部复发，无转移，无死亡） for tumors 10 cm. 他们的生存率为 736%（5 years） and 658%（10 years）. 未发现统计学意义 (p=0.67)
20、.,参考文献： Harzem OZGER, Levent ERALP,Ata Can ATALAR et al.Survival analysis and the effects of prognostic factors in patients treated for osteosarcoma；Acta Orthop Traumatol Turc 2007;41(3):211-219,体积测量的方法,Bieling的研究了128名患者发现肿瘤的长度（以10厘米为界，84% v 62%，P=0.036）、宽度（以6厘米为界，87% v 58%，P 50 cm2: 91% v 54%; P =
21、.0013） 肿瘤体积（以150厘米3为界，92% v 58%; P = .0011）,故我们考虑在矢状面或冠状面进行测量将会更有意义,参考文献： Patricia Bieling, Nicole Rehan, Peter Winkler et al；Tumor Size and Prognosis in Aggressively Treated Osteosarcoma .Journal of Clinical Oncology, Vol 14, No 3 (March), 1996: pp 848-858,体积测量的方法,平片,CT,核磁共振,低估瘤体，髓内肿瘤分析不足,低估瘤体，无法分析
22、软组织影像,高估瘤体，水肿带误读为瘤体,较准确难以区分活性肿瘤及炎症,钆增强核磁图像,体积测量的方法,医学百事通，在线医生预约,在三维CT中，诊断性的应用肿瘤体积变化预测病理组织学反应曾被报道特异性较低（50%-60%），阴性预测价值较高（90%）；而在用椭圆体公式的MRI测量中其敏感性较高（89%），特异性也较高（73%）参考文献： Mail JT，Galen MD，IXrkin IX)，et aL Am J Rctgenol，1985；144(1)：8993,体积测量的方法,医学百事通，医生预约咨询,Gillespy等 报告，在显示肿瘤的髓内浸润范 围方面，CT显示的范围与实际差别为(16
23、5lO7)mm，而MRI为(4943)mm。,参考文献： Gillespy T， Maofrini M. Rugglerl P， el a1 Staging ofintraosseous extent of osteosarcoma of preoperative CT and MR imaging with pathologie 【J】RadiologI988167（3）：765767,核磁共振体积测量优势明显,体积测量的方法,1)椭圆体体积测量公式 平片体积 CT体积 MRI体积 2)圆柱体测量公式 3)MRI三维体积测量 MatLab 4)骨科数字化平台Superimage Orthop
24、edics Edition1.1,体积测量的方法,参考文献： Bieling P, Rehan N, Winkler P, et al. Tumor size and prognosis in aggressively treated osteosarcoma. J Clin Oncol. 1996;14:84858.18. Gobel V, Jurgens H, Etspuler G, et al. Prognostic significance of tumor volume in localized Ewings sarcoma of bone in children and adole
25、scents. J Cancer Res Clin Oncol. 1987;113:18791.,1）椭球模型V=6长轴冠状轴矢状轴计算肿瘤的体积 总体积改变定义为 1.05 体积增加.,体积测量的方法,体积测量的方法,2)圆柱模型公式V=r2h,所有的核磁共振图像都在一个1.5/3.0特斯拉的场强下完成，用一个圆柱状的肢体线圈和一个24CM的视野。全部肿瘤的T1和T2加权图像用一个256X256象素，基层用2MM层厚所获得。静脉给予增强剂获得增强图像。,在快速经静脉给药GDDTPA（马根维显）,体积测量的方法,3）三维核磁体积测量,MR图像经扫描和数字化处理勾勒出每幅图像上肿瘤边缘，自动得出
26、二位图像面积（cm2） 输入三维累加软件（MatLab, MatWork Inc）,体积测量的方法,Criterion of osteosarcoma surgical margins:（边缘标准）,在将每一肿瘤平面区域面积乘以层厚再累加而计算出肿瘤绝对体积（3）（Matlab）,勾勒出肿瘤边缘,4615.6mm2,体积测量的方法,绝对体积（3）为肿瘤总体积； 相对肿瘤体积为绝对体积除以机体体表面积，以使每一患者的身材标准化。,核磁共振检查,肿瘤总体积数值由肿瘤的最外层边缘而 经计算得出。骨内肿瘤体积是由中断的 皮质包壳内的肿瘤组织而计算得出。,体积测量的方法,3852.9mm2,新辅助化疗前
27、后MRI对比,1.T1W_TES SENSE 前,1.T1W_TES SENSE 后,3.T1W_3D_FFE CLEAR 前,4.T1W_3D_FFE CLEAR 后,新辅助化疗前后MRI对比,5.T1W_TSE SENSE 前,6.T1W_TSE SENSE 后,采用增强三维MR成像薄层扫描基础上进行较为精确体积的测量，由于MR图像本身其优越的对比分辨力和显示纵断解剖的能力在评价骨肉瘤方面大大超过了传统影像技术。分析更为精确，说服力更强。三维MRI所测得的肿瘤体积变化可反映骨肉瘤化疗后肿瘤的病理组织学反应。故化疗效果和肿瘤体积变化成正相关，简化了评价标准。,误差非常大,近年来，辅助检查技术迅猛发展，精确测量仍有待完善,误差大，重复性差,弥补缺陷，有待完善,近似公式计算法,最大肿瘤直径法,数字化技术测量,断层扫描体积累加法,精确，要求高（高精度CT，MRI,扫描越薄误差越大）,体积测量的不足,谢 谢！,
