影響腦膜瘤術后復發的影像學特征的研究進展

程鑫宇 孫新林 柯以銓

南方醫科大學珠江醫院神經外科，廣東廣州 510282

在所有顱內神經系統腫瘤中，腦膜瘤占比為20%～30%，其發病率僅次于膠質瘤，且女性發病率是男性的2 ～3 倍。腦膜瘤多為良性腫瘤，生長緩慢，但部分腦膜瘤仍即使全切后仍具有較高的復發率[1]。目前一般認為，手術的切除程度和腫瘤的病理分級是影響腦膜瘤術后復發的最重要因素。腦膜瘤全切術后的患者5 年、10 年和15 年的無復發生存率分別為93%、80%和68%；與之對比的是，部分切除的患者無復發生存率僅分別為63%、45%和9%[2]。手術切除程度分級為Simpson Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級的術后復發率分別為9%、16%、29%和39%[3]。Simpson Ⅳ～Ⅴ級 和Simpson Ⅱ～Ⅲ級相對于Simpson Ⅰ級再手術的風險比值分別為13.2 和4.9[4]。病理分級為WHO Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級的腦膜瘤術后復發率分別為7%～20%、30%～40%和50% ～80%；5 年 生 存 率 分 別 為92%、78% 和47%[5]。

近年來，隨著影像學技術和手術方式的進步，發現腦膜瘤術前影像上的某些表現均可反映腦膜瘤的病理特征或生物學特點。因此，臨床醫生根據腦膜瘤患者的術前影像學資料預測其術后復發率便具有重要意義。本文將與腦膜瘤術后復發相關的術前影像學特征做簡要綜述。

1 重要結構受累

顱腦作為人體的司令部，其結構復雜，且組織脆弱，重要結構眾多，包括大腦功能區、顱神經、主要動靜脈等。研究發現，顱底或竇旁腦膜瘤復發率高于凸面腦膜瘤[6-7]。Nakasu 等[8]也發現直徑大于4cm 的腦膜瘤其復發率較直徑小于4cm 者的更高，復發時間也更短。腫瘤的位置及大小實際上是因為手術難度以及其造成重要結構受累的幾率不同而導致復發率不同。顱底位置較深，神經、血管遍布，顱內各大動脈的主干均發于此，解剖結構復雜，而竇旁腦膜瘤則因靠近靜脈竇而易侵犯靜脈血管。腫瘤會因為自身生長而持續壓迫蛛網膜池。當腫瘤包膜與血管表面的蛛網膜層融合后，腫瘤就會與血管緊密地粘附在一起，此時腫瘤與血管之間將不再存在蛛網膜層，部分腫瘤甚至會將血管包裹其中[9]。當腫瘤與血管間仍然存在蛛網膜間隙的時候，理論上術者是可以在保護血管不受傷害的情況下全切腫瘤。但當血管與腫瘤間的蛛網膜間隙不存在時，腫瘤與血管直接粘附，術者難以從血管上完整剝離腫瘤。此時，術者更傾向于保留血管周圍小塊腫瘤而不是冒著損傷血管的風險強行全切腫瘤[10-11]。當腫瘤侵犯大腦功能區或者顱神經時，術者們也同樣傾向于采取保守一些的手術方式。無法做到腫瘤完整切除勢必會導致術后復發率的上升，而術前MRI、CT 或DSA 等檢查均可反映腦膜瘤與重要結構的關系，因此術者可以此為依據估測手術難度及設計手術方式來盡可能降低術后復發率。

2 腫瘤形狀

腦膜瘤一般可分為球形、蘑菇形、分葉形3 種形狀。研究表明，蘑菇形或分葉形的腦膜瘤復發率更高。有學者通過對腦膜瘤病理切片觀察發現，高級別腦膜瘤中各部位的細胞分化程度不同，不同分化程度的細胞分布存在異質性[12-13]。惡性程度越高的部位，細胞增值速度越快，這導致腫瘤各部位生長速度不同，在影像上則表現為蘑菇形或分葉形。腦膜瘤呈蘑菇形或分葉形說明其內部存在分裂旺盛的細胞團灶，這部分細胞的惡性程度較高，病理分級也可能提高，更易發生腦侵襲，故復發率也相應提高。

另外有部分腦膜瘤為囊性腦膜瘤，囊性腦膜瘤臨床較罕見，占腦膜瘤的1.7%～11.7%[14]，因其形態特殊常常與膠質瘤、轉移瘤等鑒別困難。按照腫瘤實性部分和囊性部分的關系可將囊性腦膜瘤分為瘤內囊型和瘤周囊型，而囊性腦膜瘤的具體成因仍有著不同的見解。瘤內囊型可因細胞分泌或瘤內壞死造成，而瘤周囊型可由腦脊液循環障礙、蛛網膜囊腫或膠質增生造成[15-16]。瘤內的囊腔可因腫瘤在生長過快供血不足壞死而成，這可能表示腫瘤惡性程度較高；而瘤周的囊腔常生長較快，體積較大，占位效應明顯，更容易與顱內重要結構，包括血管、顱神經、大腦功能區等發生粘連，導致手術中難以全切囊壁。在影像學上一般認為有強化是囊壁含有腫瘤細胞的證據，然而Senbokuya 等[14]發現，影像上無強化的囊壁在術后病理上仍能找到腫瘤細胞。因此即使囊壁沒有被強化，術者為保護重要結構而保留的部分囊壁仍可能導致腫瘤細胞殘留。所以囊性腦膜瘤的復發率要高于無囊變的腦膜瘤。

3 腫瘤周圍水腫

約半數的腦膜瘤患者會出現腫瘤周圍水腫，簡稱瘤周水腫（peritumoral brain edema，PTBE），而瘤周水腫的具體成因目前仍存在爭議，一些學者認為瘤周水腫是由血腦屏障的破壞引起的，而另一些學者則認為是由于白質纖維素通透性增加導致的[17-18]。有研究表明，腫瘤的位置、病理的分級及分型、性激素的水平、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和前列腺素的分泌等均可影響瘤周水腫的范圍[19-20]。有學者認同瘤周水腫與腦膜瘤的術后復發存在相關性[19-21]，且復發率會隨著水腫范圍的增大而升高。Mantle 等[18]發現，伴有瘤周水腫的腦膜瘤，其細胞增殖活性、作用于血管的相關因子和腫瘤營養血管的數量均比不伴有瘤周水腫的腦膜瘤要高，并且通過術后回訪計算出腦膜瘤全切術后的10 年復發率=（水腫平均厚度的厘米數）3×0.7。顯著的瘤周水腫可能表明腫瘤擁有更高的腦浸潤能力，其惡性程度可能較高；另外，腫瘤與水腫的腦組織常粘連緊密，蛛網膜間隙不明顯或者消失，術后腫瘤細胞殘余的可能性更大，復發率也更高。

4 腦膜尾征

腦膜尾征是指在MRI 增強掃描時腦膜瘤基底周圍的硬膜增厚，強化超過腫瘤本身，且遠端變細的征象，是腦膜瘤診斷的重要征象之一。腦膜尾征是浸潤到腦膜中的腫瘤細胞連同因腫瘤間接刺激而增生的腦膜纖維結締組織和擴張的新生血管三者共同在影像上的表現[22]。影像上是否可見腦膜尾征與術后復發的關系目前尚有爭議，而Kamitani等[23]認為是否切除與硬腦膜相鄰的增厚蛛網膜與術后復發相關。過去人們一般認為，腦膜尾征的范圍即代表腫瘤沿硬膜浸潤的范圍，但在腦膜尾征顯示的范圍外的硬膜上仍能找到腫瘤細胞，因此有學者認為手術時應盡可能將腫瘤粘連的硬腦膜周邊2cm 的硬膜切除，即Simpson 0 級切除，以降低復發率[22]。此外有學者注意到，呈不規則短粗改變的腦膜尾征常出現在高級別腦膜瘤中，這是因為高級別腦膜瘤惡性程度高，腫瘤細胞浸潤更快，導致硬腦膜局部血管擴張、結締組織快速增生所表現出的征象，所以有不規則短粗腦膜尾征的腦膜瘤可能有更高的復發率。

5 基于擴散原理的磁共振功能成像

近年來基于擴散原理的磁共振功能成像技術在神經系統腫瘤中的應用越來越受重視，擴散加權成像（dffusion-weighted imaging，DWI）、基于體素內不相干運動的擴散加權成像（intra-voxel incoherent motion DWI，IVIM-DWI）、擴散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）、擴散峰度成像（diffusion kurtosis imaging，DKI）等均在腦膜瘤的術前診斷中發揮重要的作用[24]。

已有研究發現，在DWI 上b 值=1000 時，惡性腦膜瘤的表觀擴散系數（ADC 值）明顯低于良性腦膜瘤[25-28]。ADC 值是量化水分子擴散能力的指標，受水分子運動和血流灌注影響，ADC 值的降低可間接表明腫瘤細胞增殖活性的提高、惡性程度的增高。但是，仍有一些學者發現高級別與低級別腦膜瘤間ADC 值的差異無統計學意義。這可能是因為高級別腦膜瘤生長較為活躍，腫瘤內部存在僅鏡下可見的微壞死灶，在選取感興趣區計算ADC 值的時候無法避開這些微壞死灶而使ADC 值升高[28]。因此，為了避免感興趣區的選取帶來的影響，了解腫瘤的總體情況，有學者開始使用ADC 直方圖來提高可信度，這些研究大多表明高級別腦膜瘤的ADC值要低于低級別腦膜瘤[28]。

近年來IVIM-DWI 因可區分單純水分子擴散運動和血流灌注而受到關注[29]。Lu 等[30]發現，WHO Ⅰ級腦膜瘤的純擴散系數（D 值）高于WHOⅡ級腦膜瘤；WHO Ⅰ級腦膜瘤的假擴散系數（D*值）低于WHO Ⅱ級腦膜瘤，且差異均有統計學意義。另外，在DTI 中各向異性分數（FA）可用來鑒別良惡性腦膜瘤[31]；在DKI 中良性腦膜瘤的平均峰度（MK）、軸向峰度（AK）、徑向峰度（RK）值均低于惡性腦膜瘤[32]。

上述指標皆是反映水分子的擴散運動能力，腫瘤惡性程度越高，細胞有絲分裂越活躍，細胞無規則生長并易形成壞死，導致水分子擴散受限。而良性腦膜瘤的腫瘤細胞多為卵圓形或紡錘形，結構相對規則，水分子擴散受限不顯著，易形成各向同性的方式擴散[33]。各種成像技術各有利弊，臨床醫師可以選擇合適的檢查并以此推斷腦膜瘤的WHO 分級來預測腫瘤的復發率。

6 其他

腦膜瘤可見于所有存在腦膜組織的部位，而大部分腦膜組織與顱骨相鄰，因此腦膜瘤細胞常可對周圍骨質造成浸潤，表現為骨質增生或破壞。相比于造成顱骨骨質破壞的腦膜瘤患者，僅表現為骨質增生的擁有更低的復發率[34]。一般認為，腫瘤細胞對顱骨的侵襲作用是破壞性的，而受到刺激的成骨細胞則會加速修復。當高度惡性的腫瘤細胞對周圍顱骨的破壞快于成骨細胞對骨質的修復時，即可在大體上表現為骨質破壞，因此表現為骨質破壞的腦膜瘤多惡性程度較高，擁有更高的術后復發率，而導致骨質增生的腦膜瘤侵襲力較低，惡性程度低，因此也不易復發。

Kawahara 等[35]回顧分析了65 例腦膜瘤病例的MR 圖像，發現MR 不均勻增強和不明確的腫瘤-腦界面（tumor-brain interface，TBI）是高級別腦膜瘤的獨立預測因素。增強掃描呈不均勻增強的腫瘤內部血運不均勻，表明腫瘤局部可能含有更多的作用于血管的因子，如血管內皮生長因子VEGF 等，提示腫瘤惡性程度較高；而模糊的腫瘤-腦界面可以是腫瘤呈侵襲性生長或發生腦侵襲的表現，存在腦侵襲是腦膜瘤病理分級的重要因素，同時也是導致術后復發的原因。

另外有部分學者發現，有鈣化灶的腦膜瘤病例很少復發。存在鈣化灶的腫瘤其侵襲性較低，惡性程度較低，故復發率較低[36]。

綜上所述，隨著影像學技術的發展，特別是基于擴散原理的磁共振功能成像技術的進步，臨床醫生術前即可通過很多影像學特征可來綜合分析腦膜瘤的生物學特性，從而大致推斷腦膜瘤的術后復發率，并指導治療方案的設計與選擇，以達到最好治療效果。