MRI及擴(kuò)散加權(quán)成像對(duì)微囊型腦膜瘤與非典型腦膜瘤的鑒別診斷價(jià)值

孫秋，柯曉艾，周青，韓蕾，周俊林

蘭州大學(xué)第二醫(yī)院放射科，蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅省醫(yī)學(xué)影像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅蘭州 730030；*通訊作者 周俊林 lzuzjl601@163.com

微囊性腦膜瘤（microcystic meningioma，MCM）是一種罕見的腦膜瘤亞型，占顱內(nèi)腦膜瘤的1.6%[1]，為 WHOⅠ級(jí)腫瘤。非典型腦膜瘤（atypical meningioma，AM）約占顱內(nèi)腦膜瘤的5%～7%[2]，為WHOⅡ級(jí)腫瘤。兩者均可發(fā)生囊變，且腫瘤邊界、水腫程度及強(qiáng)化方式等影像學(xué)表現(xiàn)常交叉重疊，鑒別診斷存在困難[3]。與MCM相比，AM具有一定的侵襲性且復(fù)發(fā)率較高（5年復(fù)發(fā)率達(dá)40%），治療主要采用手術(shù)切除并輔以放療[4-5]。因此，術(shù)前對(duì)兩者進(jìn)行準(zhǔn)確診斷非常重要。近年來，應(yīng)用擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）對(duì)腦膜瘤亞型的鑒別取得了一定的進(jìn)展[6]，但關(guān)于MCM與AM的鑒別診斷鮮有報(bào)道。本研究擬探討MRI征象及DWI定量參數(shù)鑒別MCM與AM的診斷價(jià)值，為臨床診斷及治療提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性分析2013年6月—2019年5月蘭州大學(xué)第二醫(yī)院經(jīng)手術(shù)后病理證實(shí)的MCM及AM患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的MCM或AM，臨床及病理資料完整；②術(shù)前1個(gè)月內(nèi)行頭顱MRI檢查，包括平掃、增強(qiáng)掃描及DWI序列。排除標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI檢查前接受過手術(shù)或其他治療；②MRI圖像質(zhì)量不滿足診斷需求。最終納入MCM患者25例，其中女17例，男8例；年齡17～78歲，平均（57.5±10.9）歲。AM患者50例，其中女29例，男21例；年齡13～70歲，平均（56.7±12.3）歲。臨床表現(xiàn)：頭痛、頭暈29例，活動(dòng)障礙或肢體麻木14例，視物模糊11例，癲癇發(fā)作8例，聽力下降7例，其他表現(xiàn)6例。所有患者檢查前均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 使用Siemens 3.0T Verio MR掃描儀，75例患者均于術(shù)前接受T1WI、T2WI、T2WI-液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（T2WI-FLAIR）、DWI及增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：梯度回波：T1WI（TR 550 ms，TE 11 ms），層厚5.0 mm，層間距1.5 mm，視野260 mm ×260 mm，矩陣256×256；TSE：T2WI（TR 2200 ms，TE 96 ms），回波時(shí)間10 ms，回波鏈長(zhǎng)度8，激勵(lì)次數(shù)2。T2WI-FLAIR：TR 9000 ms，TE 110.0 ms，層厚5.0 mm，層間距1.5 mm；DWI（SEEPI序列）：加頻率選擇脂肪抑制技術(shù)，TR 4000 ms，TE 100 ms，層厚5 mm，層間距1 mm，視野260 mm×260 mm，矩陣256×192，在x、y、z軸3個(gè)方向上施加擴(kuò)散梯度，b值取0、1000 s/mm2。對(duì)比劑采用釓噴酸葡胺注射液0.1 mmol/kg，流速3 ml/s，獲得軸位、矢狀位和冠狀位增強(qiáng)T1WI。

1.3 圖像分析與測(cè)量 所有病例圖像均采用盲法分析，由2名從事10年以上MRI影像診斷工作的影像診斷醫(yī)師完成，結(jié)論不一致時(shí)由第3位醫(yī)師做出分析。分別記錄腫瘤部位、最大徑、分葉征、腫瘤囊變、瘤周水腫、瘤腦界面、腦膜尾征、強(qiáng)化均勻性。根據(jù)DWI原始圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)后處理得到重建表觀擴(kuò)散系數(shù)（ADC）圖，根據(jù)T1WI、T2WI以及增強(qiáng)圖像確定病變實(shí)性成分。于ADC圖中繪制感興趣區(qū)，并避開病灶內(nèi)肉眼可見的囊變壞死、出血及水腫區(qū)，在每個(gè)層面放置3～4個(gè)類圓形感興趣區(qū)（ROI），面積為20～30 mm2，分別測(cè)量每個(gè)ROI的ADC值并取平均值。測(cè)量每個(gè)病灶的平均ADC值及對(duì)側(cè)腦白質(zhì)平均ADC值，并除以對(duì)側(cè)腦白質(zhì)平均ADC值后得到相對(duì)ADC值（rADC）。

1.4 病理檢查 患者接受腫瘤全切或次全切術(shù)，術(shù)后兩組病例標(biāo)本經(jīng)4%甲醛溶液固定，石蠟包埋，切取3.0～4.0 μm厚石蠟切片，進(jìn)行HE染色。免疫標(biāo)記包括上皮膜抗原（epithelial membrane antigen，EMA）、波形蛋白染色、神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白、S-100蛋白等。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 23.0軟件，計(jì)量資料以表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，繪制各參數(shù)的受試者工作特征（ROC）曲線，計(jì)算曲線下面積（AUC）后確定不同參數(shù)診斷腦膜瘤亞型的臨界值，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 影像特征分析 MCM和AM發(fā)病部位常見于大腦鐮及矢狀竇旁、幕上凸面、嗅溝及前顱底、鞍區(qū)、橋小腦角區(qū)及幕下凸面，兩者組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；MCM與AM的腫瘤最大徑差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。兩組分葉征、腫瘤囊變、瘤周水腫及瘤腦界面差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；兩組腦膜尾征、鄰近骨質(zhì)改變及強(qiáng)化均勻性等比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05，表1）。

2.2 病理結(jié)果 病理鏡下MCM腫瘤細(xì)胞呈梭形或卵圓形，胞突細(xì)長(zhǎng)，排列稀疏呈漩渦狀，瘤細(xì)胞間空泡融合成微囊，囊腔充滿黏液樣物質(zhì)，腫瘤間質(zhì)可見薄壁血管透明樣變性（圖1），Ki-67指數(shù)<5%。AM腫瘤細(xì)胞呈卵圓形，細(xì)胞較密集，胞界不清，部分區(qū)域可見灶狀壞死，核質(zhì)比例增大，核仁明顯，核分裂象>4/10HPF（圖2），Ki-67指數(shù)<25%。所有瘤體EMA、波形蛋白染色均呈陽性。

表1 MCM組與AM組患者M(jìn)RI征象及ADC值比較

2.3 常規(guī)MRI表現(xiàn) 25例MCM中，19例（76%）MRI表現(xiàn)為以囊性成分為主的長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)腫塊，腫瘤內(nèi)見多發(fā)囊變，伴有分隔，周圍無或輕度水腫，增強(qiáng)掃描呈網(wǎng)狀強(qiáng)化；6例（24%）表現(xiàn)為長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)的實(shí)性腫塊，瘤內(nèi)囊變壞死少見，周圍無或輕度水腫，增強(qiáng)掃描呈中度或明顯強(qiáng)化（圖1）。50例AM中，26例（52%）表現(xiàn)為等、稍長(zhǎng)T1，等、稍長(zhǎng)T2信號(hào)的囊實(shí)性腫塊，腫瘤內(nèi)囊變壞死多見，周圍伴有中度或重度水腫，增強(qiáng)掃描呈不均勻明顯強(qiáng)化（圖2）；24例（48%）表現(xiàn)為等、稍長(zhǎng)T1，等、稍長(zhǎng)T2信號(hào)的實(shí)性腫塊，周圍伴有中度或重度水腫，增強(qiáng)掃描強(qiáng)化較均勻。

圖1 女，73歲，MCM。橫軸面T1WI示雙側(cè)額葉跨中線生長(zhǎng)類圓形低信號(hào)影（箭，A）；T2WI示病灶呈均勻高信號(hào)，瘤腦界限清晰，周圍無水腫（箭，B）；DWI實(shí)性部分呈稍高信號(hào)（箭，C）；ADC呈等低信號(hào)，ADC值為1.02×10-3 mm2/s，rADC值為1.45（D）；增強(qiáng)掃描病灶不均勻中度強(qiáng)化（箭，E）；病理鏡下見瘤細(xì)胞豐富，胞突細(xì)長(zhǎng)，背景疏松，呈黏液狀，似小囊（HE，×200，F(xiàn)）

圖2 男，64歲，AM。橫軸面T1WI示右側(cè)額部低信號(hào)影（箭，A）；T2WI示病灶呈不均勻高信號(hào)（箭），瘤腦界限清晰，周圍可見腦脊液樣高信號(hào)（箭頭，B）；DWI示不均勻高信號(hào)（箭，C）；ADC呈不均勻等低信號(hào)，內(nèi)見多發(fā)片狀高信號(hào)（箭），ADC值為0.78×10-3 mm2/s，rADC值為1.04（D）；增強(qiáng)掃描病灶呈分葉狀不均勻明顯強(qiáng)化（箭，E）；病理鏡下見梭形細(xì)胞呈束狀編織狀排列，局部形成漩渦樣結(jié)構(gòu)，核呈短梭形（HE，×200，F(xiàn)）

2.4 DWI信號(hào)強(qiáng)度及ADC值 25例MCM中，6例（24%）腫瘤實(shí)性成分在DWI上呈高信號(hào)，15例（60%）呈稍高信號(hào)，4例（16%）呈等信號(hào)；50例AM中，24例（48%）腫瘤實(shí)性成分在DWI上呈高信號(hào)，19例（38%）呈等信號(hào)，7例（14%）呈稍高信號(hào)。MCM與AM各參數(shù)比較見表1，MCM組的ADC值及rADC值均大于AM組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。

2.5 ADC值及rADC值的鑒別診斷效能 ADC閾值為0.91×10-3mm2/s時(shí)，其鑒別診斷MCM與AM的敏感度為88%，特異度為92%，AUC為0.960；rADC閾值為1.10時(shí)，其鑒別診斷MCM與AM的敏感度為100%，特異度為84%，AUC為0.950（圖3）。

圖3 ADC值及rADC值鑒別診斷MCM與AM的ROC曲線

3 討論

MCM與AM是兩類不同的腦膜瘤亞型，其中WHOⅡ級(jí)的AM侵襲性更強(qiáng)、疾病進(jìn)展更快，甚至在手術(shù)完全切除后仍具有很大的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[7]。在術(shù)前準(zhǔn)確診斷MCM與AM能夠?yàn)榕R床制訂手術(shù)方案和治療提供重要依據(jù)。由于兩者均可伴有囊變壞死，影像學(xué)表現(xiàn)類似，曾有學(xué)者將其作為一類囊性腦膜瘤進(jìn)行研究[8]，也有研究發(fā)現(xiàn)在臨床工作中易將MCM誤診為AM[9]。本研究結(jié)果表明，結(jié)合患者的MRI征象及DWI可提高術(shù)前診斷MCM與AM的準(zhǔn)確性。

既往研究顯示，WHOⅡ級(jí)較WHOⅠ級(jí)腦膜瘤的分葉征更加明顯[10]，與本研究結(jié)果相符，本研究中AM形態(tài)多不規(guī)則呈較明顯分葉（74%），僅有少數(shù)MCM存在分葉征（24%），這可能是因?yàn)锳M中瘤細(xì)胞增生活躍使腫瘤內(nèi)增殖細(xì)胞分布不均，在各方向生長(zhǎng)速度的各向異性導(dǎo)致腫瘤形態(tài)不規(guī)則。本研究結(jié)果顯示，MCM囊變發(fā)生率（76%）高于AM（52%），與既往研究結(jié)果一致[3]?？赡苁怯捎贛CM瘤細(xì)胞呈稀疏漩渦狀排列，細(xì)胞間隙內(nèi)含水樣液，與細(xì)胞內(nèi)含空亮的脂質(zhì)等形成大量的微囊腔樣結(jié)構(gòu)，因此瘤體柔軟并含水豐富[11]，與MCM在MRI中常表現(xiàn)為長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)一致。吉子拉洛等[12]對(duì)255例腦膜瘤的影像學(xué)特征進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤形態(tài)不規(guī)則、嚴(yán)重的瘤周水腫及強(qiáng)化不均勻是惡性腦膜瘤（WHOⅡ/Ⅲ）的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。本研究結(jié)果顯示，AM（76%）發(fā)生中-重度瘤周水腫占比高于MCM（32%），進(jìn)一步驗(yàn)證了既往研究中惡性腦膜瘤的瘤周水腫明顯重于良性腦膜瘤。瘤周水腫的發(fā)生與瘤內(nèi)靜脈充血及因腫瘤壓迫而對(duì)鄰近腦組織造成的缺血有關(guān)，其中高級(jí)別腦膜瘤中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的過表達(dá)和腫瘤分泌與腫瘤周圍水腫的程度密切相關(guān)。本研究中52%的AM表現(xiàn)為瘤腦界面模糊，而僅有少數(shù)MCM（16%）瘤腦界面欠清，與既往研究一致[3,10]。分析其原因可能為良性腦膜瘤呈膨脹性生長(zhǎng)僅對(duì)周圍腦組織形成推擠，而AM的腫瘤細(xì)胞可向周圍侵襲性生長(zhǎng)并破壞正常腦組織。本研究結(jié)果顯示，MCM與AM的腦膜尾征及鄰近骨質(zhì)改變均無明顯差異，與童鵬飛等[10]的研究結(jié)果一致。但既往研究發(fā)現(xiàn)AM較MCM更易引起不同程度的骨質(zhì)破壞[3]，可能與納入樣本量不同有關(guān)。而在強(qiáng)化均勻性方面，與本研究結(jié)果不同，吉子拉洛等[12]研究顯示惡性組腦膜瘤不均勻強(qiáng)化比例顯著高于良性組，可能與其納入較多腦膜瘤亞型有關(guān)。

近年來，DWI利用水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)幅度的改變，提供腫瘤內(nèi)部微環(huán)境信息。隨著腫瘤內(nèi)細(xì)胞密度增加、核漿比升高、細(xì)胞外間隙變小，可引起水分子擴(kuò)散受限，進(jìn)而導(dǎo)致ADC圖像上的信號(hào)強(qiáng)度降低，因此ADC值有助于多種腦腫瘤的分級(jí)分型及鑒別診斷。本研究中MCM患者的ADC值及rADC值均顯著高于AM，與既往部分研究結(jié)果一致[13-14]。Surov等[13]對(duì)49例腦膜瘤進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)平均ADC的閾值為0.85×10-3mm2/s時(shí)，可區(qū)分Ⅰ級(jí)和Ⅱ/Ⅲ級(jí)腦膜瘤，其敏感度、特異度分別為72.9%、73.1%。Azizyan等[14]研究發(fā)現(xiàn)，MCM的ADC值與其他WHOⅠ級(jí)腦膜瘤相似，并明顯高于非典型/間變型腦膜瘤（P<0.01），分析其原因可能是MCM網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中充滿水腫樣液導(dǎo)致細(xì)胞外水分子運(yùn)動(dòng)幅度較高，而AM瘤細(xì)胞更致密、水分子運(yùn)動(dòng)受限更明顯而導(dǎo)致ADC值較低。Barrett等[15]研究認(rèn)為rADC值更穩(wěn)定，能夠減少不同成像技術(shù)及參數(shù)導(dǎo)致的誤差，較絕對(duì)ADC值具有更高的敏感度及特異度，本研究中rADC值對(duì)兩組腦膜瘤的診斷效能也支持以上觀點(diǎn)。在實(shí)際工作中，rADC的測(cè)量需額外測(cè)量其他部位的ADC值，且需要進(jìn)一步計(jì)算結(jié)果，因此推廣性不如ADC值高。此外，部分MCM病例在DWI圖中信號(hào)高于AM，但其ADC值及rADC值仍高于AM，這可能與DWI中的T2穿透效應(yīng)有關(guān)[16]，因此在DWI診斷中需聯(lián)合測(cè)量ADC值消除T2穿透效應(yīng)對(duì)診斷的影響。

本研究存在以下不足：納入樣本量較少，所得結(jié)果可能存在偏倚；未結(jié)合多模態(tài)MRI指標(biāo)，如DTI、DKI、PWI等進(jìn)一步對(duì)MCM與AM進(jìn)行研究；本研究?jī)H對(duì)MCM與AM進(jìn)行了對(duì)比分析，需進(jìn)一步對(duì)血管瘤型腦膜瘤、血管周細(xì)胞瘤等與AM進(jìn)行對(duì)比分析。

總之，MR征象結(jié)合DWI對(duì)于MCM與AM的鑒別診斷具有一定的價(jià)值，其中瘤腦界面、瘤周水腫、分葉征以及囊變壞死等征象結(jié)合DWI中的定量參數(shù)可有效鑒別MCM與AM，有助于術(shù)前提高M(jìn)CM與AM鑒別診斷的準(zhǔn)確率，為臨床診療提供更加可靠的參考依據(jù)。