骶椎神經鞘瘤MRI征象與臨床病理特征分析

方漢貞，胡美玉，潘碧濤，潘希敏，賴英榮，江波*

骶椎神經鞘瘤起源于骶神經根髓鞘雪旺氏細胞，約占骶椎原發腫瘤的8.5%[1]，常因廣泛椎骨破壞和巨大軟組織腫塊而引起臨床癥狀，其影像學表現與骶椎較常見的脊索瘤、骨巨細胞瘤相似[2-3]。鑒于骶椎神經鞘瘤影像學診斷的難度，有學者堅持術前組織學活檢的必要性[4-5]。手術切除為主要治療手段，以盡可能完整切除為目標。因此，術前影像學的正確診斷及侵犯范圍的準確界定有著重要臨床意義。MRI是骶椎神經鞘瘤的最佳影像學診斷手段[2，4，6]，目前MRI研究多為個例報道，有關該瘤對骶椎的三維侵犯及其邊緣形態的研究較少。筆者分析26例骶椎神經鞘瘤的MRI資料，結合組織病理學表現，著重探討其行為特點、邊緣形態和瘤體信號與強化效應的內在關聯性，以提升對骶椎神經鞘瘤臨床MRI診斷特征的認識。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集中山大學附屬第一醫院2007年1月至2017年12月間經手術切除和組織病理學證實的骶椎神經鞘瘤26例。入選標準：(1)瘤體主體位于骶椎或發生于緊貼骶椎前緣的骶前區；(2)瘤體上界不超過L5上終板。

1.2 MRI掃描方法

3.0 T超導MR成像系統掃描，Siemens Trio和Siemens Verio，應用相控陣脊柱線圈。增強MRI均由高壓注射器(Ulrich Medical)控制，按0.1 mmol/kg劑量、3 ml/s速度經肘靜脈注射釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，緊接20 ml生理鹽水沖刷。掃描序列包括TSE序列軸位T1WI、T2WI和矢狀面T1WI、T2WI及增強后軸位、矢狀與冠狀掃描，于選擇方向行脂肪抑制T2WI掃描。層厚5 mm，層間距0.5 mm，像素0.68 mm×0.68 mm～0.85 mm×0.85 mm。

1.3 研究方案

(1)分析骶椎神經鞘瘤MRI表現：瘤體實質及瘤內囊變、出血的信號表現，瘤實質T2WI信號強度及其對應的強化效應；腫瘤分型與邊緣形態；瘤體最大徑與型別、囊變及邊緣形態的關系，囊變與病程間的關系。骶椎神經鞘瘤的分型，借鑒郭衛的4型分法[7]，分為4型：1型，腫瘤限于骶管內，骶管膨脹擴大；2型，腫瘤經骶孔向前生長，形成骶前腫塊；3型，腫瘤向前后生長，形成骶前、骶后腫塊；4型，腫瘤限于骶前生長，骶管內無腫瘤。巨大侵襲性骶椎神經鞘瘤(giant invasive sacral Schwannoma，GISS)的判斷，根據Togral的標準：2個以上脊椎節段受累、椎體及椎后肌筋膜受侵[8]，所有病例分為GISS與非GISS兩型。(2)分析骶椎受侵的空間特點：比較椎前、脊椎(椎體與側部)、椎管、椎板和椎后5區的受侵頻率；觀察腫瘤脊椎起源節段及各節段脊椎受累的頻數；根據病灶中心點相對于骶椎中線的位置，觀察各型骶椎破壞及椎前軟組織腫塊在軸位的分布。(3)整合術中所見、大體標本和鏡下HE染色、免疫組化表現；對T2WI上瘤實質2種信號行局部切片及HE染色觀察。(4)所有評閱由兩名工作10年以上的放射科醫師完成，不一致時由兩人協商解決。

1.4 統計學處理

應用SPSS 17.0軟件進行：(1) χ2檢驗統計分析。比較前后向上骶椎5個區域侵犯率，以P＜0.05為差異有統計學意義。(2) t檢驗統計分析。病程和瘤體最大徑以均數±標準差(x ±s)表示，觀察瘤體最大徑與型別、囊變、瘤體邊緣形態及囊變與病程的關系，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者臨床資料與MRI分型、測量

具體見表1及圖1～4。

2.2 骶椎侵犯的空間分布

(1)受侵脊椎節段：19例神經鞘瘤侵犯的脊椎節段范圍，自L5～S5。其中限于骶椎的15例，累及1～4個節段；跨腰骶椎的4例，累及3～5個節段。總共55節段中，S1～S3集中了46個(圖5)。(2)與中線關系：第1～3型均有顯著骶椎骨質侵犯，其軸位分布見表2；第2～4型均見明顯骶前軟組織腫塊，其軸位分布見表3。(3)前后向侵犯：26例神經鞘瘤5個區域軟組織腫塊頻數，依次是椎前22、脊椎21、椎管18、椎板14、椎板后12。椎前軟組織腫塊出現率，高于椎板和椎板后(χ2=13.066，P=0.011)。

2.3 瘤體形態與邊緣

(1)瘤體呈膨脹性生長、包膜完整的軟組織結節，大小不一。7例見啞鈴狀改變，其中2型2例、3型5例。包膜于T1WI、T2WI上均為低信號(圖2)。(2)瘤體邊緣光整的6例；分葉狀的20例，其中12例可見足狀突起，表現為分葉狀邊緣之外單個或數個齒輪狀隆起嵌入鄰近組織內，寬3～10 mm、長7～15 mm不等(圖6，7)。筆者稱之為“足突邊緣”征。(3)椎管外骨質改變：1例瘤體跨骶髂關節破壞一側髂骨(圖7)；4型的2例分別見S1、S2椎前局灶性骨質壓迫吸收。

2.4 瘤體MRI信號表現

(1)以臀肌為參照，瘤體實質T1WI上呈等信號、稍低信號。T2WI上信號不均，呈2區基本信號改變：Ⅰ區，以稍高信號為主，間有部分等信號；Ⅱ區，以高信號為主，間有部分稍高信號與極高信號。Ⅰ區、Ⅱ區間隔排列，排列形式具多樣性。兩區大小范圍，在同一瘤體不同部位及不同病例間變化不一。增強后不均勻強化，Ⅰ區明顯強化。Ⅱ區表現出明顯差異性強化，自無強化至輕微強化不等，呈T2WI信號越高強化越弱趨勢(圖8)。(2)瘤內囊變多見，常同時合并出血。

囊變灶呈圓形、卵圓形或不規則形液性信號，T1WI呈稍低、等或稍高信號，T2WI上以高信號為主，可單個、多個或累及大部分瘤體，多見低信號囊壁。出血灶呈特征性表現，可見黑白液平征，液平上多呈T1WI稍高、T2WI高信號改變，液平下呈T1WI、T2WI極低信號，壁呈T2WI低或極低信號環(圖2)。

表1 患者性別、年齡、癥狀及測量結果Tab. 1 Demographic, symptomatic data and measurements

圖1 病例4。1型，矢狀T2WI示腫瘤位于骶椎管內，起自S1～3，向前侵犯椎體，邊緣多結節狀 圖2 病例8。2型，軸位T2WI示腫瘤起自右側S1神經，破壞第一骶孔并向前侵犯、形成巨大軟組織腫塊，低信號包膜(黑箭)和囊變(白粗箭)、出血(白細箭) 圖3 病例11。3型，GISS，矢狀T2WI示腫瘤起自S1～2，占據椎管，向前破壞并突破S1、S2椎體，形成巨大椎前軟組織腫塊，向后破壞椎板并侵至椎板后軟組織，邊緣多結節狀，可見齒狀突起(箭)圖4 病例22。4型，矢狀T1WI示腫瘤位于椎前，緊貼S1～3前緣，骶椎骨質正常Fig. 1 Patient No.4. Type 1, an intra-sacral mass displayed on sagittal T2-weighted image, which originating from S1—3 and invading vertebral bodies anteriorly with multi-nodular margin. Fig. 2 Patient No.8. Type 2, a tumor arising from right-side S1 nerve demonstrated on axial T2-weighted image, which eroded the first sacral foramen and invaded anteriorly to form a huge soft-tissue mass. The hypointense tumoral capsule (black arrow), cystic degeneration (white broad arrow) and hemorrhage (white thin arrow) were well delineated. Fig. 3 Patient No.11. Type 3, and also GISS, sagittal T2-weighted image showed a tumor developing from S1—2 and occupying sacral canal, which invaded beyond S1 and S2 vertebral bodies anteriorly to form a huge pre-sacral soft-tissue mass, and destroyed sacral lamina posteriorly to form post-laminal soft-tissue mass. The multi-nodular margin and dentate protrusions were well revealed (arrow). Fig. 4 Patient No.22. Type 4,a pre-sacral tumor displayed on sagittal T1-weighted image, which attached closely to the anterior border of sacrum at level of S1—3.

圖5 26例骶椎神經鞘瘤侵犯各節段的頻數。圖示各節段受脊索瘤侵犯例數，在L5～S5共6個節段中的分布情況。S2最多，18例；S5最少，1例Fig. 5 The frequency of each vertebral segment invaded by schwannoma in the 26 patients with sacral schwannoma. The graph indicates the distribution of number of schwannoma invasion in each vertebral segment among the 6 segments from L5 to S5. Maximum occurs in S2 with 18, and minimum in S5 with 1.

圖6 病例5。軸位T2WI示骶前軟組織腫塊齒狀突起侵入右側臀中肌與臀小肌(箭) 圖7 病例10。冠狀T1WI示瘤體破壞左側骶髂關節、侵入髂骨(粗箭)，瘤體左下緣齒狀突起(細箭) 圖8 病例16。神經鞘瘤信號表現，以臀肌為參照。A：T1WI上腫塊呈較均質等信號；B：T2WI，稍高信號Ⅰ區(細箭)與高信號Ⅱ區(粗箭)混雜的不均質信號；C：增強掃描，不均質強化，Ⅰ區強化明顯(細箭)，Ⅱ區基本無強化(粗箭) 圖9 病例25。手術大體標本和鏡下表現。A：標本剖面，約6 cm×11 cm，示蠟黃色改變，質地不均，邊緣輕度分葉狀，包膜完整(箭)；B：示Ⅰ區對應Antoni A區(粗箭)、Ⅱ區對應Antoni B區(細箭)(HE ×40)；C：Antoni A區見密集排列的梭形細胞(HE ×200)Fig. 6 Patient No.5. A dentate protrusion of the pre-sacral soft-tissue mass demonstrated to invade into right-side gluteus minimus and gluteus medius on axial T2-weighted image (arrow). Fig. 7 Patient No.10. Coronal T1-weighted image showing the tumor destroyed the left-side iliosacral joint and invaded into the ilium (broad arrow), with a dentate protrusion noted at the left-inferior border of the mass (thin arrow). Fig. 8 Patient No.16. Signal appearance of schwannoma, gluteus referred for comparison. A: Homogeneous iso-intensity of the mass revealed on T1-weighted image. B: Inhomogeneous intensity of the mass revealed on T2-weighted image,which composed of mixture of mildly hyperintense region Ⅰ (thin arrow) and hyperintense region Ⅱ (broad arrow). C: Inhomogeneous enhancement demonstrated on post-contrast T1-weighted image, in which marked enhancement occurring in region Ⅰ (thin arrow) and extremely mild or no enhancement occurring in regionⅡ (broad arrow). Fig. 9 Patient No.25. Surgical gross specimen and microscopic findings. A: Section of tumoral mass with the size of 6 cm×11 cm, displaying the wax yellow appearance, mildly lobulated margin, heterogeneous texture and intact capsule (arrow). B: Region Ⅰ matching Antoni A area (broad arrow) and region Ⅱmatching Antoni B area (thin arrow) (HE ×40). C: The densely arranged spindle tumoral cells noted in Antoni A area (HE ×200).

2.5 手術與病理學觀察

根據腫瘤分型，分別采用前路、后路及前后聯合入路途徑，整塊或分塊切除瘤體。術中見腫物包膜完整，黃褐色或灰白色瘤組織，瘤內可見囊變、出血。第4型的7例病灶全部起自骶神經分支。瘤體標本剖面呈灰白色、灰紅色或灰黃色，實性或囊實性，可見出血灶(圖9A)。鏡下見梭形瘤細胞，呈細胞密集的Antoni A區與細胞稀疏的Antoni B區交替分布，前者排列成編織狀、柵欄狀或束裝，疏松區內可見較多泡沫細胞。瘤細胞異型性不明顯，核分裂象不易見。免疫組化基本表現為瘤細胞S-100、Vimentin陽性，MBP、CD99及CD34部分陽性，Ki-67 1%～5%陽性，EMA、Actin陰性。MRI-病理對照顯示，Ⅰ區瘤細胞密集，Ⅱ區瘤細胞稀疏(圖9B、C)。綜合HE染色和免疫組化，26例均診斷為良性神經鞘瘤。

表2 26例骶椎神經鞘瘤骶椎骨質侵犯在脊柱軸位的位置分布(例)Tab. 2 Distribution of sacral vertebral bone invasion in the spine axis in 26 cases of sacral schwannoma (n)

表3 26例骶椎神經鞘瘤骶前軟組織腫塊在脊柱軸位的位置分布(例)Tab. 3 Distribution of presacral soft tissue masses in the spine axis of 26 cases of sacral schwannoma (n)

3 討論

3.1 骶椎神經鞘瘤的概念與分型

骶椎神經鞘瘤，包括發生于骶椎本身的和發生于骶前緊鄰骶椎前緣的[9-10]。Pongsthorn等[9]根據病灶解剖位置，將其分為腹膜后、骶椎內和骶椎內外神經鞘瘤等3類，以利于手術路徑的選擇。Popuri等[10]將緊貼骶椎前緣的腹膜后神經鞘瘤，稱為骶前神經鞘瘤，可有骶椎前緣骨質輕微侵蝕。國內郭衛等基于腫瘤生長方式，提出了骶椎區神經鞘瘤的概念并將其分為4型，其中前3型均源發于椎管并椎管前后不同程度的侵犯，而第4型限于骶前而無椎管侵犯[7]。筆者在此分型基礎上，綜合國內外文獻及本組病例特點，將骶椎神經鞘瘤分為4型，把之前文獻報告的腹膜后或骶前神經鞘瘤歸為第4型，因其起源神經與本組病例一樣，均為骶神經的分支，將其歸為骶椎神經鞘瘤中的一型，有利于對骶椎神經鞘瘤整體性的認識。

由于骶椎神經鞘瘤發生部位的特殊性和臨床表現的隱匿性，為突出某些病例的腫瘤行為特性，有學者提出了GISS的概念。Togral等在前人研究基礎上提出了GISS的診斷標準[8，11-12]。本組26例中，符合GISS的有8例，均在第3型。GISS最大特征就是其侵襲性，體現在瘤體巨大和大范圍的骨質破壞與軟組織侵犯。本組資料中，其瘤體最大徑明顯高于非GISS。比較而言，筆者提出的4分型法，著眼于神經鞘瘤在骶椎的空間分布，而GISS則注重其侵襲性行為。

3.2 骶椎神經鞘瘤的三維侵犯特性

(1)縱向進犯：自L5～S5的6個節段脊椎均可發生神經鞘瘤，以S1～S3節段最多，占全部的84%，說明上骶椎是神經鞘瘤的好發區。本組病例中未見跨骶尾椎發生的，可能與脊神經的分布有關。在脊椎分布上，與脊索瘤的常見跨骶尾椎侵犯不同[3]。(2)偏心性骨質破壞。19例骨質破壞中，位于骶椎中線區與中線旁區之比為5∶14，說明骶椎神經鞘瘤易侵犯中線旁骨質，此與神經鞘瘤常常起源于一側骶孔并侵入鄰近組織有關[13]。此種骨質侵犯方式，與脊索瘤以椎體中線為中心的不同[3]。(3)椎前、脊椎侵犯傾向。自椎前至椎板后的5個區域，均可被神經鞘瘤侵犯，侵犯發生率自前向后遞減。盡管骶椎神經鞘瘤不同型別有各自好發的侵犯部位，但這一傾向仍說明神經鞘瘤具有向前侵犯的特性，與骨巨細胞瘤的嗜椎后侵犯不同[6]。本組22例骶前軟組織腫塊，中線與中線旁之比為9∶13，提示不論骶前區腫塊在中線與否，都要注意神經鞘瘤的可能。

3.3 瘤體形態與局部侵襲性

鑒于腫瘤常常起源于一側骶孔并侵入鄰近組織，其啞鈴形征象易被辨認，有助于術前診斷[13]。盡管此征的出現率與型別有關，總體上骶椎神經鞘瘤中啞鈴形征象不如骶椎以上跨椎孔神經鞘瘤常見，可能與發生部位及病程較長有關。Chandhanayingyong等[13]、Pongsthorn等[9]報告的10例2、3型骶椎神經鞘瘤，5例可見啞鈴形。本組26例中27%病例見此征，按型別的出現率為47%，與文獻報告相近。

大體上瘤體呈膨脹性生長，但本組中77%的瘤體輪廓呈分葉狀，提示腫瘤內部生長速度不均一。其中60%病例“足突邊緣”征陽性，說明在某些方向上該瘤增殖特別活躍，表現出一定的局部侵犯傾向。本組資料顯示，“足突邊緣”征對瘤體最大徑無影響，說明該征是骶椎神經鞘瘤的一個固有特性。盡管該瘤有完整的包膜，但包膜的存在并非無侵襲性的保證。這與骶椎脊索瘤具有類似的意義[3]。“足突邊緣”征陽性者，要求術前MRI評價對腫塊侵犯范圍要準確，同時手術中應重點關注以盡可能完整切除。另一方面，筆者在本研究中發現瘤內囊變提示瘤灶的侵襲性。腫瘤增大導致血供不足，是產生囊變的重要原因[9]，在本研究中表現為囊變發生率隨病程延長、瘤體最大徑增大而增加。囊變進展可繼發液化壞死、出血，產生特征性的液液平征[14]。

3.4 T2WI雙重信號與差異性強化是其MRI信號特征

已報道的神經鞘瘤MRI-病理對照研究顯示，Atoni A區和Atoni B區分別對應T2WI上的稍高信號和高信號[15]。本研究也支持這一結果。本研究顯示，瘤體內Ⅰ區、Ⅱ區的T2WI信號表現與其強化效應存在關聯。MVD低的Ⅰ區較MVD高的Ⅱ區強化顯著，有悖于強化效應隨MVD增高而增強的一般規律，其原因在于強化效應取決于諸多因素的作用，除微血管數量外，微血管壁基膜的通透性、組織的滲透壓及增強掃描的時機等，均是影響強化效果的重要環節。推測造成這種強化差異的機理在于：(1)組織結構不同，即Ⅰ區、Ⅱ區內瘤細胞與黏液含量比列的差異；(2)微血管壁通透功能不同。Ⅰ區瘤細胞密集、黏液少，產生T2WI稍高信號，但低MVD的管壁通透性高，常規增強掃描時較多對比劑經血管進入瘤細胞區，導致強化效果顯著。而Ⅱ區黏液含量高、瘤細胞稀少，產生T2WI強信號，同時高MVD的管壁通透性低，常規增強掃描時較少對比劑經血管進入組織，導致強化效果弱。從組織病理學基礎出發，Ⅰ區、Ⅱ區的T2WI信號表現反映了二者瘤細胞與黏液成分構成比例差異的性質，且與差異性的強化效應相對應，因此，這種T2WI雙重信號與差異性強化是神經鞘瘤的特征性MRI表現。基于2區比例變化不一，因此在Ⅰ區占主導成分情況下，多層面觀察以發現Ⅱ區結構，將有助于確立神經鞘瘤的診斷。

3.5 診斷與鑒別診斷

根據骶椎神經鞘瘤在骶椎的三維侵犯特點，結合T2WI上特征性的雙重信號及相應的差異性強化，基本可以做出診斷。辨識T2WI雙重信號區是診斷的關鍵，尤其是廣泛囊變、出血情形下辨識相當困難，需多層面、多方位觀察。與神經纖維瘤的區別是，后者是叢狀生長腫瘤，多呈彌漫性分布，無包膜[6]。鑒于MRI上神經鞘瘤的良惡性很難區分[16]。其鑒別常需借助免疫組化分析[16]，骶椎神經鞘瘤主要需與脊索瘤、骨巨細胞瘤鑒別。脊索瘤多位于骶椎中線區，T2WI以高信號為主，缺乏神經鞘瘤的T2WI雙重信號特點，常規增強掃描上瘤體強化較弱，有別于神經鞘瘤內局部明顯強化[3]。骨巨細胞瘤與神經鞘瘤相似，多偏側生長，但前者傾向于椎后侵犯，腫瘤輪廓欠光整，T2WI多呈低信號。另一需要鑒別的少見腫瘤，是發生于骶椎的巨大破壞性粘液乳頭狀室管膜瘤，瘤體占據骶椎中線區，溶骨性破壞顯著，且T2WI呈高低混雜信號、明顯強化，但椎后侵犯相對多見[17]。發生廣泛囊變、出血時，需與動脈瘤樣骨囊腫鑒別[18]。第4型因其鄰近盆腔器官，需注意排除漿膜下型子宮肌瘤[19]。

利益沖突：無。