摘要

客观的

评估术后基线(PB) MRI对肢体软组织肉瘤(STS)局部复发(LR)的诊断可信度和表现的影响。

材料与方法

共纳入72例肢体原发性STS患者(8例有LR, 64例无LR)。常规随访MRI (1.5 T)在6个月和大约36个月(平均lr: 39.7个月;多模式治疗后或LR时的平均LR: 34.9个月)由三位独立读者使用5点李克特量表进行评估。此外，评估以下成像参数:肿块的存在，T2和t1加权成像的信号特征，对比度增强(CE)，以及某些情况下表观扩散系数(ADC)的信号强度。采用u检验、McNemar检验和roc分析。采用Fleiss kappa统计量计算观察者间信度。p值为0.05认为有统计学意义。

结果

PB MRI的存在显著提高了STS LR的诊断可信度(p < 0.001)，并略微增加了特异性(未PE的平均特异性为74.1%，有PB MRI的平均特异性为81.2%);然而，并没有达到显著的水平。肿块的存在具有最高的诊断效能和最高的判读一致性(AUC [%]);κ:73.1 - -83.6;0.34)，其次是t2高强度(50.8-66.7;0.08)， ce (52.4-62.5;0.13)， t1 - hypopoinsity (54.7-77.3;0.23)。ADC的AUC为65.6 ~ 96.6%，κ为0.55。

结论

PB MRI的存在增加了诊断肢体STS的LR的信心。

介绍

软组织肉瘤(STS)是一种罕见的肿瘤，约占成年恶性肿瘤的1%[1,2]。STS起源于未分化的间充质干细胞，发生在身体的不同部位[1,2]，其中脂肪肉瘤是肢体中最常见的组织学亚型，约占23%[3]。

诊断、治疗和随访基于多学科方法。肿瘤的初始分期通常根据国际癌症控制联盟(Union for International Cancer Control)目前的分期分类系统进行评估，对于治疗和预后都至关重要[4]。虽然手术是主要的治疗方法，但对于深层STS和大于5cm的肿瘤，局部和全身治疗包括化疗(ChT)、放射治疗(RT)和局部热疗(RHT)也被应用于手术，以防止局部复发(LR)和转移扩散[1,5,6,7,8,9]。此外，LR的风险取决于手术后组织学肿瘤实体或多灶阳性边缘等因素[10]。在接受STS治疗的患者中，约有16%的患者在随访24个月后出现LR[9]。

虽然在文献中没有明确的普遍同意，但ESMO指南建议在前3年内每3至4个月对多模式治疗的高级别STS进行常规随访，NCCN指南建议每3至6个月进行一次随访;而在后期，建议在第4年和第5年每6个月随访一次，之后每年随访一次[4,11,12,13]。虽然CT被认为是筛查肺转移的首选成像方式，但根据美国放射学会适当性标准指南的建议，MRI被用于检测LR[14]。

然而，在多模式治疗的STS中，术后基线(PB)和随访MRI的影响尚不完全清楚，因为治疗后的改变，如解剖改变、肌肉和皮下水肿以及治疗区域的瘢痕组织，可能会严重影响LR的检出率[15,16,17]。特别是，目前尚不清楚在初次治疗后进行PB MRI扫描是否可以通过提高对治疗后变化和局部复发性STS的区分，从而潜在地提高后续MRI扫描的诊断效能[18]。

因此，本研究旨在探讨PB MRI在检测肢体STS LR的诊断性能和可信度方面的益处。此外，随着时间的推移，我们定性地评估了不同的标准MRI参数。

材料与方法

主题

获得了机构审查委员会的批准(第17-279号)，并且与回顾性研究设计的政策保持一致，不需要知情同意。

在2015年1月至2021年12月期间，共有72名连续接受多模式治疗的患者(18岁以上)接受了包括手术和选择性联合ChT、RT和RHT的多模式治疗，以诊断肢体高度STS(2级和3级)。组织病理学证实肿瘤分级。患者特征总结如表1所示。通过本地放射学信息系统(RIS)/图片存档和通信系统(PACS) (Siemens Healthineers, Erlangen, Germany)的全文报告查询，使用搜索词“肉瘤”(最初的537份报告)和随后的规范“软组织肉瘤”，回顾性地确定患者。结果进一步筛选，分别在多模式治疗后6个月和大约36个月或LR时进行随访MRI扫描。

评估STS局部复发

8例STS中LR诊断的参考标准均为组织学。

无LR患者的参考标准是再随访6个月，无肿瘤复发的临床(由骨科肿瘤专家诊断)或mr形态学征象(由不同的肌肉骨骼放射科医生诊断，而不是本研究的读者)。

MRI数据采集

所有MRI研究均在1.5 T设备上进行(Magnetom Avanto, Siemens Healthineers, Erlangen, Germany)。预对比序列包括冠状面短tau反转恢复(STIR)序列、轴向和冠状面t1加权序列、轴向t2加权涡轮自旋回波(TSE)序列、轴向质子密度(PD)加权序列和轴向扩散加权(DWI)回波平面成像(EPI)序列。对比后序列包括轴位和冠状面t1加权脂肪饱和图像。

图像回顾与分析

使用市售PACS (Nexus AG, Donaueschingen, Germany)进行图像检查和定性分析。MR研究是匿名的，由三位具有不同肌肉骨骼成像经验的放射科医生独立审查，他们对所有临床信息一无所知。为了避免解释偏差，我们将有和没有LR的病例汇总在一起，并随机分配阅读顺序。

读者1是具有7年经验的肌肉骨骼指定放射科医师，读者2是具有6年经验的委员会认证放射科医师，读者3是具有5年经验的住院医师。在每个病例中，第二次磁共振检查的图像在不使用PB MRI的情况下进行评估，并在5周后的第二次检查中使用6个月的PB MRI。

MRI结果系统地按照5点李克特量表进行分类，应用以下病变分类:1 -绝对没有LR;2 -可能没有LR;中度风险-短期随访或需要活检;4-probably LR;5肯定LR。

对于读者信心的计算，Likert量表的评分转换如下:1 - definite decision (Likert 1和5);2 -可能决策(Likert 2和4);3 -不确定决策(Likert 3)。

李克特量表评分1和2分为正确识别无LR, 3-5分为正确识别LR或需要澄清。

影像学特征的评价，参考文献[18]，采用以下特征:

1. （1)

   在所有序列中存在质量(没有定义最小尺寸)。

2. (2）

   t2加权序列信号强度增加(0 =无信号改变;1 =与健康组织相比，切除区域的信号强度比周围肌肉增加。

3. （3）

   t1加权序列信号强度降低(0 =无信号改变;1 =切除区域与健康组织相比，信号强度与周围肌肉相比降低。

4. （4）

   t1加权脂肪饱和图像造影剂摄取增强(0 =无信号改变;1 =与健康组织相比，切除区域的对比增强(与周围肌肉相比)。

5. （5）

   ADC序列信号强度降低(0 =无信号改变;1 =切除区域与健康组织相比，信号强度与周围肌肉相比降低。

图1和图2显示了有和没有LR迹象的患者的例子。

右大腿滑膜肉瘤多模式治疗后无LR的患者例。45岁女性患者右大腿滑膜肉瘤多模式治疗后6 (a - c)和31个月(d-f)的图像，进一步随访无LR迹象。t2加权图像显示切除区域信号强度轻微弥漫性增加(箭头)，皮下脂肪轻度t1 -低信号(b)。同时，切除区域显示明显弥漫性造影剂摄取(c)。治疗后36个月的t2加权图像(d)显示，存在轻微弥漫性水肿，而切除区域存在明显的造影剂摄取(箭头)(f)。在切除区域检测到最小的t1 -低信号(e)。

多模式治疗后左髋关节滑膜肉瘤一例LR。62岁女性患者左髋关节滑膜肉瘤多模式治疗后6 (a - c)和37个月(d-f)的图像，组织学证实为LR。t2加权图像显示切除区域有轻微弥漫性信号增强(箭头)，同时有轻微的t1低信号(b)。此外，切除区域有轻微弥漫性造影剂摄取(c)。治疗37个月后成像显示肿块。结节状t2高信号(d)、t1低信号(e)和造影剂摄取(箭头)(f)。

统计分析

使用R-Studio (Version 4.0.4, RStudio Inc.， Boston, MA)进行统计分析。绘制受试者工作特征(ROC)曲线，分析所有影像学特征的诊断性能，并计算曲线下面积(AUC)。5点李克特量表的分类变量采用u检验对相关样本进行比较。计算每位读者的敏感性、特异性、真阳性和阴性率，并评估Fleiss kappa统计数据的观察者间信度。根据Landis和Koch[19]的推荐，使用kappa值对一致性进行分类:0.00-0.20，轻微一致;0.21-0.40，基本一致;0.41-0.60，中等一致;0.61-0.80，基本一致;0.81-1.00，几乎完全一致。统计学显著性限设为0.05，得到95%置信区间(ci)。

目录

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结果

病人

在研究队列中(n = 72)，在多模式治疗后6个月的首次MRI检查中，没有患者出现LR的迹象。在第二次MRI中，根据上述参考标准，8例显示LR征象。LR患者的平均年龄为62.5岁，无LR患者的平均年龄为61.3岁。手术至MRI发现LR的平均时间(min-max±标准差(SD))为39.7(15.4-107.2±30.0)个月，中位数为32.1个月;无LR的患者手术至相应的第二次MRI检查的平均时间为34.9(16.4-49.7±7.0)个月，中位数为33.2个月。

两组最常见的组织学亚型均为多形性肉瘤(LR患者为4/8，无LR患者为23/64)，而大腿是最常见的肿瘤部位。

诊断系统的改进术后ba帮助下的信心溶液核磁共振

对于所有读者来说，如果在评估时可获得PB MRI，那么主观评估的STS复发诊断信心明显优于没有PB MRI的评估。

读者1的平均分从1.9分提高到1.0分;马克斯3.0;无PB MRI评估时SD 0.8至1.6(最小1.0;马克斯3.0;在PB MRI评估时SD为0.7)(p < 0.001)。

对于阅读者2，平均得分从1.7分提高到1.0分;马克斯3.0;无PB MRI评估时SD 0.7)至1.3(最小1.0;马克斯3.0;在PB MRI评估时，SD 0.6) (p < 0.001)，而阅读者3的平均评分从2.0 (min 1.0;马克斯3.0;无PB MRI评估时SD 0.5)至1.7(最小1.0;马克斯3.0;在PB MRI评估时SD 0.6) (p < 0.001)。评级如图3所示。

诊断的信心。柱状图显示了多模式STS治疗36个月后，没有和有PB MRI的情况下，读者对MRI评估的李克特量表平均评分。所有读者的差异都很显著

术后ba的影响MRI对读者准确性的影响

所有读者检测LR的敏感性在不进行评估和进行PB MRI评估之间基本不变。阅读器1在没有PB MRI的情况下识别LR的敏感性为75%(6/8)，而在PB MRI的情况下识别LR的敏感性为75%(6/8)(正确识别LR;读取器2无PB MRI敏感性为50%(4/8)，有PB MRI敏感性为62.5%(5/8)，读取器3无PB MRI敏感性为75%(6/8)，有PB MRI敏感性为75%(6/8)。

检测LR的特异性(正确识别非LR;Likert 1和2)在未进行和进行PB MRI评估的所有读者中略有增加;然而，差异并不显著。无PB MRI的阅读器1(43/64)特异性为66.1%，有PB MRI的阅读器1(48/64)特异性为75.0% (p = 0.23)。

无PB MRI的阅读器2(50/64)特异性为78.1%，有PB MRI的阅读器2(55/64)特异性为85.9% (p = 0.34)。

阅读器3的特异性为78.1%(50/64)，未行PB MRI检查特异性为82.8% (53/64)(p = 0.37)。

读者1未行PB MRI的真阳性率(和真阴性率)为22.2%(95.5%)，行PB MRI的真阳性率为39.3%(96%)。

读者2未经PB MRI的真阳性率(和真阴性率)为36.4%(92.6%)，经PB MRI的真阳性率(和真阴性率)为41.7%(94.7%)。

读者3未经PB MRI的真阳性率(和真阴性率)为30.0%(96.1%)，经PB MRI的真阳性率为35.3%(96.4%)。

影像特征的诊断性能

在所有评估的影像学参数中，肿块的存在在STS的LR检测中表现出最高的诊断效能。读者1的AUC为83.6% (95% CI: 70.4-96.8%)，读者2的AUC为73.1%(54.5-91.6%)，读者3的AUC为82.8%(69.5-96.1%)。两组LR组和无LR组之间关于肿块存在的差异对所有读者来说都是显著的(p < 0.001)。

t2加权成像信号改变auc分别为读写器1 60.2%(41.2-79.1%)、读写器2 66.7%(52.9-80.5%)、读写器3 50.8%(49.3-52.3%)。两组有LR和无LR在t2加权成像信号变化方面的差异无统计学意义(p = 0.28;p = 0.08;p = 0.76)。

t1加权成像信号改变auc分别为读写器1 54.7%(38.0 ~ 71.3%)、读写器2 59.7%(41.2 ~ 78.3%)、读写器3 77.3%(59.1 ~ 95.6%)。在t1加权成像信号变化方面，两组有LR和无LR的差异仅在读取器3有统计学意义(p = 0.51;p = 0.21;p < 0.001)。

阅读器1的auc为56.2%(39.1-73.4%)，阅读器2的auc为62.5%(45.2-79.8%)，阅读器3的auc为52.4%(49.7-55.0%)。两组有LR和没有LR的读者在对比度增强方面的差异不显著(p = 0.50;p = 0.19;p = 0.55)。

读取器1信号改变的auc为65.6%(47.4-83.8%)，读取器2为95.2%(88.8-100.0%)，读取器3为96.6%(91.9-100.0%)。在adc信号变化方面，有LR组与无LR组的差异有统计学意义(p < 0.01;p < 0.01;p < 0.001)。

ROC曲线如图4所示。

影像特征的诊断性能。每个读取器的所有成像特征的置信区间auc(括号内):所有序列中存在肿块，t2加权序列信号强度增加，t1加权序列信号强度降低，t1加权脂肪饱和图像对比度增强，ADC序列信号强度增强

成像特征的进展

成像特征的递进如图5所示。

影像特征的进展。线形图显示随访6个月和36个月时各影像学征象出现的频率以及STS局部复发的时间

在没有LR的队列中，大多数影像学特征在切除后6个月的PB MRI和术后约36个月的随访检查之间基本保持不变:

阅读器1中，有17.2%的人存在肿块(阅读器2:15.6%;读卡器3:21.9%)和20.3%(读卡器2:15.6%;读者3:21.9%)和12.5%(读者2:0%;读卡器3:37.5%)和87.5%(读卡器2:62.5%;读者3:87.5%)的随访检查。

阅读器1的t2加权图像信号改变阳性率为71.9%(阅读器2:64.1%;读卡器3:100%)和57.8%(读卡器2:51.6%;读者3:98.4%)和62.5%(读者2:62.5%;读卡器3:100%)，PB MRI为37.5%(读卡器2:87.5%;读者3:100 %)在LR病例的随访检查中。

解读器1 t1加权图像信号改变阳性率为14.1%(解读器2 15.6%;阅读器3:9.4%)和15.6%(阅读器2:17.1%;读者3:7.8%)和25.0%(读者2:0%;读卡器3:12.5%)和25.0%(读卡器2:37.5%;读者3:62.5%)在LR病例的随访检查中。

对于阅读器1，对比度增强评价为阳性的占59.4%(阅读器2:62.5%;读卡器3:96.9%)和62.5%(读卡器2:46.9%;读者3:93.8%)和37.5%(读者2:50.0%;阅读器3:87.5%)和75.0%(阅读器2:75.0%;读者3:100 %)在LR病例的随访检查中。

Interreader协议

读者之间的一致性在轻微、一般和中等程度的一致之间:对于肿块的存在，κ为0.34;t2加权成像信号变化为0.08;t1加权成像信号变化为0.2;对比增强评价，0.13;ADC的信号变化为0.55。

讨论

本研究探讨了PB MRI对肢体STS LR诊断可信度和表现的影响。72例经多模式治疗的患者中有8例组织学证实为局部复发性STS。本回顾性分析最重要的发现是，PB MRI的存在提高了诊断肢体STS LR的信心。此外，当观察诊断性能时，特异性略有增加;然而，并没有达到显著的水平。随着时间的推移，评估肢体STS多模式治疗后的标准MRI参数，我们看到，在两组中，大多数影像学特征在术后6个月和LR时约36个月的PB MRI之间基本保持不变。虽然这个时间间隔偏离了ESMO早期常规随访指南的建议，但它表明影像学特征在较长时间内不会发生相关变化。这与解释后期后续行动有关，包括无法获得一些初步检查的情况。此外，在所有评估的影像学参数中，肿块的存在在STS的LR检测中具有最高的诊断效能。

虽然MRI在诊断STS的LR中的表现已经在之前的几项研究中进行了研究[16,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29]，并且最近被纳入了一项系统综述[18]，但尚未研究PB MRI在多模式治疗的肢体STS中检测LR的诊断可信度和表现的可用性。在处理这一主题时，我们的研究表明，肢体STS初级治疗后基线MRI扫描的可用性提高了检测LR的诊断信心。

与以往的研究类似[18]，肿块的存在似乎是诊断STS LR的一个有用的MRI诊断标准，因为在我们的研究中，三位读者的AUC在73.1至83.6%之间，显示出最高的诊断性能，并且在有和没有LR的患者组之间存在显著差异。最近的一项系统评价报告了相当高的敏感性和特异性，合并值分别为80.9%和77.0%[18]。相比之下，标准T2和t1加权成像的信号特征在有和没有LR的组之间没有显着差异(尽管阅读器3的t1加权图像信号改变)，因此对STS中LR的检测没有实质性的帮助。这一观察结果与目前的文献一致，因为T1和t2加权成像的信号特征都缺乏特异性[18]，这可能主要是由于辐射引起的软组织信号强度变化的严重程度和持续时间不同[30,31]。同样，在我们的研究中，使用对比度增强的脂肪饱和t1加权图像显示，对于auc在52.4 - 62.5%之间的低STS，对于检测LR没有明显的好处。使用或不使用钆基造影剂的MRI诊断性能尚未明确。先前的一些研究报道，无论读者对增强和非增强MRI分析的经验如何，对局部复发性STS的敏感性和特异性都没有显著差异[21,23]，而另一项研究表明，使用钆可显著提高敏感性[32]。显然，需要进一步的研究来澄清这个问题，特别是当患者有钆基造影剂的禁忌症，并且在多模式治疗STS后需要影像学随访时。在我们的研究中，一小部分患者(n = 35)接受了额外的DWI，并进行了ADC制图，在所有auc在65.6%至96.6%之间的阅读者中，有LR和没有LR的两组之间存在显著差异。根据目前的文献，包括DWI和定量动态对比增强(DCE)-MRI在内的功能性MRI技术似乎增加了诊断STS中LR的价值[16,18]。然而，在本研究中，我们没有分析DCE-MRI的益处。相反，我们研究了成像参数随时间的发展和进展(STS多模式治疗后6-36个月和LR时)，并能够显示大多数成像特征在STS LR患者和非患者中保持主要不变。这是一个重要的发现，在STS治疗后的过程中必须考虑到这一点，因为常规MRI随访通常是定期进行的[4,11]，信号改变，如条状或限定的t2高信号，可能是由治疗后的变化引起的，也可能是由LR引起的。

另一个有趣的事实是，关于成像特征的解读协议是相当差(0.08-0.55)。然而，一些先前的研究没有计算解读者的一致性，例如，当阅读是一致的[26]。相比之下，在Del Grande之前的一项研究中，解读者的一致性非常高(0.84-1.0)[33]，但只计算了两个解读者。产生不同结果的原因可能是，通常对解读者一致性的稳健估计取决于解读者的数量[34]。因此，对最佳表现参数“质量存在”的限制是唯一公平的解释器协议。

我们承认我们的研究有一些局限性。首先，LR患者数量相对较少。这一数字为11%，甚至低于文献报道的随访24个月后肿瘤复发率估计为16%[17,35]。一种解释可能是我们机构的患者接受了局部热疗作为额外的治疗选择，其次，当然，存在选择偏倚的风险。

其次，本研究中只有一部分患者进行了DWI和ADC作图，这可能会影响我们的结果。然而，关于DWI的结果与以往的研究一致。此外，STS包含广谱的可变信号强度，这取决于组织学肿瘤实体。例如，众所周知，在非增强MRI检查中，粘液样肿瘤与良性囊肿相似。然而，由于本研究中LR患者数量有限，进一步的亚组分析是不可行的。另一个限制是，尽管两个队列的第二次检查的平均时间间隔相似，但LR组的标准差明显更高。这是因为我们不想排除一个异常值，他在多模式治疗后大约9年出现了LR，因为复发率低。然而，在这两个队列中，平均时间间隔约为36个月。另一个限制是，该研究不是设计的，不能提供是否需要改变随访时间间隔的信息。除此之外，这取决于进一步的临床参数和检查方法;例如，STS局部复发的比率和时间间隔。

结论

总之，PB MRI的可用性提高了检测肢体STS LR的诊断信心。此外，PB MRI的存在略微增加了特异性，但没有达到显著水平。根据目前的知识，肿块的存在似乎是检测STS中LR最可靠的MRI参数。

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