MRI 基本征象結合ADC 值鑒別垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤

韓濤，張婧，王丹，張斌，鄧靚娜，林曉強，景夢園，周俊林*

垂體瘤約占顱內腫瘤10%～15%，是顱內常見腫瘤之一。垂體大腺瘤是指直徑大于10 mm的腺瘤，具有多方向生長的特點[1]。鞍區腦膜瘤約占腦膜瘤的5%～10%，局部解剖復雜，腫瘤常與海綿竇、頸內動脈、視神經等關系密切，手術難度大[2]。當腦膜瘤向鞍內生長，垂體大腺瘤向上生長并向周圍蔓延，尤其是無功能垂體大腺瘤時，兩者的MRI征象存在一定重疊，不易鑒別，而兩者手術入路不同，腦膜瘤一般需開顱手術，垂體大腺瘤一般經鼻-蝶竇手術[3-5]。本研究通過對比分析垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的MRI 征象、ADC 值，期望可以對二者進行仔細的術前評估，提高診斷準確率，從而選擇合適的手術入路，有效地提高顯微手術效果。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性收集2014 年1 月至2019 年3 月我院經手術病理證實的42例垂體大腺瘤及同期經手術病理證實的40 例鞍區腦膜瘤。垂體大腺瘤中男25 例，女17 例，年齡29～80 歲，平均年齡51.9 歲。鞍區腦膜瘤 中 男7 例，女33 例，年 齡31～66 歲，平 均 年 齡51.35 歲。本研究經過本單位醫學倫理委員會批準(批準文號：2020A-109)，免除受試者知情同意。

1.2 儀器與方法

采用Siemens 3.0 T Verio MR 掃描儀，82 例患者均于術前接受T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI 及MR 增強掃描。掃描序列及參數：GRE：T1WI (TR 550 ms，TE 11 ms)，層 厚5.0 mm，層 間 距1.5 mm，視 野(FOV) 260 mm×260 mm，矩 陣256×256；TSE：T2WI(TR 2200 ms，TE 96 ms)，回波時間10 ms，回波鏈長 度8，激 勵 次 數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，(TR 4000 ms，TE 100 ms)，層厚9 mm，層間距1 mm，FOV 260 mm×260 mm，矩陣256×192，在x、y、z 軸3 個方向上施加擴散梯度(b 值=0、1000 s/mm2)。對比劑為Gd-DTPA 0.1 mmol/kg體質量，流率3 mL/s，獲得軸位、矢狀位和冠狀位增強T1WI。

1.3 圖像分析與測量

采用Philips R2.6.3.1 工作站進行圖像后處理，重建ADC圖，由2名從事神經影像MRI診斷工作并具有15年以上經驗豐富的影像診斷醫師以盲法獨立觀察圖像至少2 次，間隔時間1 周之內，如有分歧經協商后達成一致。觀察并記錄腫瘤信號特點、強化程度、束腰征、蝶鞍擴大、腦膜尾征、包繞頸內動脈、是否可見垂體柄及垂體是否能辨認的影像特征。根據T1WI、T2WI以及增強圖像確定病變實性成分，于重建ADC圖上盡量避開病灶內肉眼所見的囊變、壞死及出血區，在每個層面手動繪制3個橢圓形ROI，面積為20～30 mm2，分 別 測 量 每 個ROI 的ADCmean、ADCmin及ADCmax，然后計算兩位神經影像醫生測量的ADCmax、ADCmean和ADCmin的平均值。

1.4 病理檢查

所有手術切除的腫瘤所得標本用4%的福爾馬林固定24 h，常規脫水，石蠟包埋，切取4.0 μm 厚石蠟切片，進行HE染色和免疫組化染色，免疫組織化學采用EnVision 兩步法染色。腦膜瘤用EMA 對腫瘤細胞進行標記，細胞漿或細胞膜呈棕黃色為陽性。垂體大腺瘤用免疫組化檢查GH、PRL、ACTH、TSH、FSH、LH的表達情況，免疫組化切片上見垂體瘤細胞漿著黃色或棕黃色為陽性細胞，陽性細胞數＞5%為分泌相應激素的腺瘤，若垂體細胞包漿未著色或陽性細胞數＜5%，則為無分泌激素的腺瘤。

1.5 統計學分析

采用SPSS 23.0統計分析軟件，經正態分布檢驗后，垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤常規MRI表現比較采用卡方檢驗，ADC值比較采用獨立樣本t檢驗，年齡等計量資料采用±s，P＜0.05 有統計學意義。并繪制ROC 曲線，分析垂體大腺瘤與鞍區腦膜瘤的最佳診斷閾值及相應敏感度與特異度。

2 結果

2.1 兩組腫瘤臨床表現

42例垂體大腺瘤中，視力下降者3例，頭痛、頭暈者5 例，眼瞼下垂者7 例，閉經者9 例，泌乳者8 例，肢端肥大者4 例，其他表現者6 例。40 例鞍區腦膜瘤中，頭痛、頭暈者6 例，視力下降、模糊者18 例，頭痛伴視力下降者13 例，閉經者1 例，泌乳者2 例。兩組患者的年齡差異無統計學意義，P＞0.05。

2.2 兩組腫瘤的MRI基本征象

42 例垂體大腺瘤中，T1WI 呈低信號，T2WI 呈中等偏高信號。5 例瘤內發生壞死囊變，囊變部分T1W1 呈低信號，T2WI 呈高信號；4 例瘤內出血，TIWl及T2WI 均呈不均勻高信號；增強掃描輕中度強化28 例，瘤內出血壞死囊變時不均勻強化；本組中90%的腫瘤較大，突破鞍隔向上生長，壓迫視交叉，使垂體柄受壓移位，甚至顯示不清，且包繞兩側頸內動脈和海綿竇40 例，形成較典型的“束腰征”39 例(圖1)。40 例鞍區腦膜瘤中，腫瘤實性部分未見明顯出血，T1WI 顯示較低信號，T2WI 呈中等或稍高信號，增強后腫瘤明顯均勻強化38 例，鄰近腦膜明顯增厚并強化25 例，即“腦膜尾征”(圖2)。其影像征象如表1所示。

圖1 女，62 歲，垂體大腺瘤。A、B：鞍區可見類圓形長T1、長T2 信號影，信號均勻，邊界清楚；C：DWI 呈高信號；D：ADC 呈低信號；E、F：增強掃描病灶呈不均勻強化；G：病理結果(HE ×100)，鏡下見瘤組織之瘤細胞彌漫分布，細胞大小、形態一致，胞核小，圓形，核染色質均勻，核分裂象少見，間質血管豐富。H：免疫組化(×200)示胞漿呈棕褐色，syn 表達強陽性 圖2 男，55 歲，過渡型腦膜瘤。A、B：鞍區見不規則形占位，T1WI 呈較低信號，T2WI 呈較高信號，邊界不清；C：DWI 呈高信號；D：ADC 低信號；E、F：增強掃描腫瘤區域強化顯著且均勻。G：病理結果(HE ×100)，鏡下見瘤組織之瘤細胞由腦膜皮及纖維細胞構成，束狀、旋渦狀排列，橢圓形、卵圓形、長桿狀，無明顯異型性，核分裂象少見，間質伴慢性炎細胞浸潤。H：EMA( ×200)示胞漿棕褐色染色，腫瘤來源于上皮Fig. 1 Female, 62 years old, pituitary macroadenoma.A, B:There were round-like long T1 and long T2 signals in the sellar region, with uniform signal and clear boundary.C:DWI showed high signal.D:ADC showed low signal.E,F:The solid part of tumor showed inhomogeneous enhancement.G:pathological results(HE×100), microscopically, the tumor cells were diffusely distributed, the size and shape of the cells were the same, the nucleus was small and round, the nuclear chromatin was uniform, mitosis was rare, and the interstitial vessels were abundant. H: immunohistochemical staining ( ×200) showed brown cytoplasm and strong positive expression of syn. Fig. 2 Male, 55 years old, transitional meningioma.A, B:There was irregular space-occupying in the sellar region, with low signal on T1 and high signal on T2, and the boundary was unclear. C: DWI showed high signal. D: ADC showed low signal, E, F: Significant and even enhancement in enhanced scan. G: Pathological results (HE×100), the tumor cells in the tumor tissue were composed of meningeal skin and fibrous cells, arranged in bundles and swirls, oval, oval and long rod, without obvious atypia, mitosis was rare, and stroma was associated with chronic inflammatory cell infiltration. H: EMA ( ×200)showed brown staining in the cytoplasm and the tumor originated from the epithelium.

2.3 兩組腫瘤的DWI信號強度及ADC值對比分析

在42 例垂體大腺瘤中，腫瘤實體成分在DWI 上19 例呈高或稍高信號，15 例呈等信號，8 例呈低信號；ADCmax、ADCmean和ADCmin分 別 為(1.126±0.266)×10-3mm2/s、(1.052±0.271)×10-3mm2/s 和(0.971±0.288)×10-3mm2/s。在40 例鞍區腦膜瘤中，腫瘤實體成分在DWI 上22 例呈高或稍高信號，15 例呈等信號，3 例呈低信號。兩組腫瘤DWI 信號強度比較無統計學意義(P＞0.05) (表1)；ADCmax、ADCmean和ADCmin分別為(0.855±0.176)×10-3mm2/s、(0.817±0.177)×10-3mm2/s 和(0.777±0.182)×10-3mm2/s，均小于垂體大腺瘤。兩組腫瘤實性成分ADCmax值、ADCmin值、ADCmean值比較差異具有統計學意義(P＜0.001)(表2；圖3)。

表1 垂體大腺瘤與鞍區腦膜瘤MRI基本征象對比Tab.1 Comparison of MRI basic signs between pituitary macroadenomas and sellar meningiomas

表2 垂體大腺瘤與鞍區腦膜瘤ADC值對比Tab.2 Comparison of ADC values between pituitary macroadenomas and sellar meningiomas

圖3 ADCmean值、ADCmin值及ADCmax值鑒別診斷垂體大腺瘤與鞍區腦膜瘤的ROC曲線Fig. 3 ROC curve of pituitary macroadenomas and Sellar meningiomas for differential diagnosis of ADCmin value,ADCmin value and ADCmax value.

2.4 MRI 基本征象、MRI 基本征象結合ADC 值與病理診斷垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的情況比較

MRI 基本征象診斷垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的準確率分別為76.19% (32/42)、82.5% (33/40)，DWI結合ADC 值診斷垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的準確率分別為95.24% (40/42)、92.5% (37/40)(表3)。

表3 MRI基本征象、MRI基本征象結合ADC值與病理診斷垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤情況(例)Tab.3 Basic signs of MRI and MRI combined with ADC value and pathology in the diagnosis of pituitary macroadenomas and sellar meningiomas(n)

3 討論

3.1 總結

鞍區腦膜瘤起源于鄰近的硬腦膜表面，包括鞍結節、鞍隔及垂體窩周圍的硬腦膜等[6]。鞍區腦膜瘤和垂體大腺瘤是鞍區常見的腫瘤，多為良性腫瘤，但部分腫瘤較大時呈浸潤性生長，可包繞或侵犯周圍鄰近組織，增加了手術難度及復發率[7]。Wu 等[8]發現定量雙能CT 成像、碘含量、Hu 曲線斜率和平均CT 值可作為鞍區腦膜瘤和垂體腺瘤鑒別診斷的指標。MRI 是顱內腫瘤的常用檢查方法[9]，但是在常規MRI上，垂體大腺瘤與鞍區腦膜瘤的表現存在一定交叉，術前誤診率較高，而二者的手術入路又不同，因此，術前鑒別垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤尤為重要。

有研究報道[10-12]，ADC 值在腦腫瘤的鑒別中起著重要作用，包括良性腦膜瘤、不典型腦膜瘤、惡性腦膜瘤和孤立性纖維性腦膜瘤，很少有研究用ADC值鑒別垂體大腺瘤與鞍區腦膜瘤。基于以上背景，筆者推測MRI 基本征象結合ADC 值可以較好地鑒別鞍區腦膜瘤與垂體大腺瘤。本研究回顧分析經手術病理證實的42例垂體大腺瘤和40例鞍區腦膜瘤的MRI基本征象，并對其DWI 信號和ADC 值進行分析，結果發現ADC值有助于二者的鑒別診斷。

3.2 常規MRI表現分析

本研究中，37 例鞍區腦膜瘤以頭痛、視力下降為主要臨床表現，21 例垂體大腺瘤以閉經、泌乳為首發癥狀，與文獻報道一致[4]。鞍區腦膜瘤與垂體大腺瘤不同的病理生理改變決定了其影像特點。本研究中垂體大腺瘤T2WI 高信號占比高于鞍區腦膜瘤，二者間具有統計學意義，可能是由于垂體大腺瘤腫瘤內部較鞍區腦膜瘤易發生壞死、出血及囊變。有研究發現鞍區腦膜瘤強化比率較垂體大腺瘤大，且強化顯著而均勻[13]，和本組結果一致，這與鞍區腦膜瘤血供豐富，壞死囊變少見，而垂體大腺瘤相對血供不豐富，易壞死囊變出血有關[14]。本研究結果顯示垂體大腺瘤束腰征征象占比明顯大于鞍區腦膜瘤，這與垂體大腺瘤質地軟，腫瘤通過鞍隔生長時受限呈束腰征，而腦膜瘤質地硬，即使在鞍內生長，束腰征也少見，垂體一般可顯示有關[15-16]。本組資料中垂體大腺瘤包繞頸內動脈40 例，鞍區腦膜瘤包繞頸內動脈23 例，顯示了二者的生物行為不同，是因為垂體大腺瘤侵襲性強，易侵犯鄰近骨質、包繞頸內動脈，而鞍區腦膜瘤匍匐生長，只有生長到頸內動脈處才能包饒。本研究發現垂體大腺瘤蝶鞍擴大占比高于鞍區腦膜瘤，可能是因為鞍區腦膜瘤受鞍隔阻擋，主要向鞍上生長，較少突破鞍隔向下延伸，蝶鞍擴大并不明顯，而垂體大腺瘤首先在鞍內生長，使蝶鞍球形擴大，鞍底下陷進而突破鞍隔，延伸到鞍上，與文獻報道[16]相符。本組資料中，62.5% (25/40)的鞍區腦膜瘤可見腦膜尾征，與其病理基礎腫瘤浸潤與鄰近腦膜增粗、遠端變細有關[17]。40% (17/25)的垂體大腺瘤可見腦膜尾征，可能與垂體大腺瘤較大時刺激鄰近腦膜，致其輕度增厚有關，二者間不具有統計學意義。本研究中鞍區腦膜瘤的垂體及垂體柄較垂體大腺瘤清晰可見，這可能與二者的生長方式有關，鞍區腦膜瘤向后生長，垂體柄常受壓，部分顯示不清，垂體MRI 增強掃描仍能辨認；而垂體大腺瘤向上生長，推壓垂體柄，使之顯示不清，也不存在正常垂體結構，與以往研究一致[18]。

3.3 DWI信號強度及ADC值分析

DWI 通過反映組織間水分子彌散情況，提供腫瘤內部微環境信息[19-20]。本研究中，MRI 基本征象結合ADC 值診斷垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的準確率明顯高于MRI 基本征象(表3)，ADC 值在兩種腫瘤鑒別中有明顯統計學意義，而DWI 信號在二者間無統計學意義，這可能是由于DWI 信號的影響因素比較多，主要有擴散敏感系數(b)、ADC 值、T2 穿透效應、各向異性等[21]；影響腫瘤ADC 值的因素相對較少，包括腫瘤細胞密度、核漿比、腫瘤基質及胞漿內大分子物質含量等。當腫瘤細胞排列緊密、核漿比例高、基質稀少時，水分子擴散受限，DWI 信號增高，ADC 值較低[22-23]。本研究中鞍區腦膜瘤的ADCmax、ADCmean和ADCmin值均低于垂體大腺瘤(P＜0.001)，ADCmax對鑒別垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的能力相對高于ADCmin和ADCmean，AUC 值為0.877 (最佳截斷值為0.970×10-3mm2/s)，這些發現與先前的研究結果一致[24]，分析其原因可能與細胞類型和核漿比不同有關。垂體大腺瘤內纖維組織增生，疏松排列；而腦膜瘤細胞彼此之間緊密連接，細胞間區域被大量的胞漿與細胞內復雜蛋白分子緊密相連[25]，限制了細胞內外水分子的運動。因此，與垂體大腺瘤相比，鞍區腦膜瘤細胞排列緊密，細胞外間隙減小，基質稀少，從而限制了水的擴散。這種組織學差異解釋了ADC圖上的差異。

本研究依然存在不足之處，因鞍區腦膜瘤病例數較少，未對鞍區腦膜瘤進行分級，今后可擴大樣本量對不同級別的鞍區腦膜瘤進行研究。磁共振成像新技術，如灌注加權成像(PWI)和磁化率加權成像(SWI)，不包括在這項研究中，將不得不在未來探索。

綜上所述，垂體大腺瘤和鞍區腦膜瘤的MRI基本征象(T2WI 信號、強化特點、束腰征、包繞頸內動脈、碟鞍擴大、是否可見垂體柄、垂體是否能辨認)結合ADC 值可以較好地鑒別二者，有助于術前評估、選擇合適的手術入路，有效地提高顯微手術效果。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。