增強MRI腫瘤-皮下脂肪信號強度比值鑒別椎管內神經鞘瘤與脊膜瘤

趙蘭鋒，王正閣

(1.南京大學醫學院附屬鼓樓醫院放射科，江蘇 南京 210008；2.重慶市梁平區人民醫院放射科，重慶 405200)

椎管內神經鞘瘤(intraspinal schwannoma, IS)為發生于椎管內的起源于神經鞘膜細胞的腫瘤，脊膜瘤(spinal meningioma, SM)則是發生在硬脊膜內側、起源于腦膜內皮細胞(蛛網膜內皮細胞)的腫瘤，二者影像學表現相似，術前準確鑒別診斷IS與SM對制定手術方案具有重要意義[1-2]。既往MRI鑒別IS與SM的相關研究多關注其影像學表現[3-6]。TAKASHIMA等[7]定量分析T2WI所示腫瘤與皮下脂肪的信號比值，以期為鑒別診斷提供客觀可行的方法。本研究定量分析增強MRI所示IS及SM的腫瘤-皮下脂肪信號強度比值(signal intensity ratio， SIR)，并評估其鑒別診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2017年1月—2020年7月76例于南京大學醫學院附屬鼓樓醫院就診的IS(IS組，n=43)及SM(SM組，n=33)患者。納入標準：①經手術病理證實診斷；②影像學資料完整。排除標準：①腫瘤位于椎旁或跨椎管內外；②圖像質量差，或腫瘤實性成分過少而無法勾畫ROI，或采用脂肪抑制序列進行增強掃描。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用聯影uMR770 3.0T或Philips Multiva 1.5T MR儀采集頸椎和腰椎圖像，Philips 1.5T MR儀采集胸椎圖像，配備脊柱線圈。軸位增強T1WI：采用T1W快速自旋回波序列(聯影/Philips)，頸椎TR 600/1 786 ms，TE 12.4/10 ms，層厚4/5 mm，FOV 320/200 mm×300/162 mm；腰椎TR 2 221/633 ms，TE 12.1/10 ms，層厚6/4 mm，FOV 320/180 mm×320/180 mm；胸椎TR/TE 1 435/10 ms，層厚6 mm，FOV 200 mm×166 mm；對比劑為釓噴酸葡胺或釓雙胺注射液(Gd-DTPA)，劑量0.2 ml/kg體質量，流率為2～3 ml/s，延遲時間25～30 s。

掃描結束后將所有軸位增強T1WI導入閱讀器RadiAnt DICOM Viewer(https://radiantviewer.cn/)，由具有11年以上神經影像學診斷經驗的副主任醫師(醫師1)和主治醫師(醫師2)進行分析，選擇腫瘤實性成分強化最大層面，避開囊變和鈣化等不強化區域勾畫病灶ROI，測量其信號強度(signal intensity， SI)，即腫瘤SI(SI腫瘤)；分別于同層面棘突正后方及其側旁皮下脂肪共勾畫3個面積為0.10～0.40 cm2的圓形或橢圓形ROI，測量其SI，取其均值為皮下脂肪SI(SI脂肪)。計算腫瘤-皮下脂肪的SIR，SIR=SI腫瘤/SI脂肪，見圖1、2。

1.3 統計學分析 采用SPSS 26.0統計分析軟件。以±s表示計量資料。采用雙向混合模型組內相關系數(intra-class correlation coefficient, ICC)評估2名醫師測量結果的一致性，ICC<0.40一致性較差，0.40～0.75一致性一般，>0.75一致性良好。以Mann-WhitneyU檢驗比較組間SIR差異。采用Medcalc統計分析軟件繪制SIR鑒別IS與SM的受試者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲線，計算曲線下面積(area under the curve， AUC)，評價其診斷效能。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

IS組男17例，女26例，28～75歲，平均(49.9±11.9)歲；22例病變位于腰椎，13例位于胸椎，8例位于頸椎。SM組男4例，女29例，33～74歲，平均(59.7±9.6)歲，27例病變位于胸椎，4例位于頸椎，2例位于腰椎。

2名醫師測量SI腫瘤、SI脂肪及SIR結果的一致性均良好，ICC分別為0.980[95%CI(0.969，0.988)]、0.983[95%CI(0.972，0.989)]和0.946[95%CI(0.916，0.965)]。醫師1測得IS組與SM組的SIR分別為0.91±0.12和0.62±0.09，醫師2分別為0.88±0.12和0.64±0.10，IS組的SIR均顯著高于SM組(Z=-6.825、-6.368,P均<0.001)。

ROC曲線(圖3)分析顯示，醫師1測量SIR鑒別IS與SM的AUC為0.959[95%CI(0.886，0.991)],最佳臨界值取0.77時，其診斷敏感度為86.05%，特異度為100%；醫師2的AUC為0.928[95%CI(0.845，0.975)]，最佳臨界值為0.79時，其診斷敏感度為81.40%，特異度為96.97%。

圖1 患者女，38歲，IS A、B.醫師1(A)、2(B)分別勾畫腫瘤(粗箭)及背部皮下脂肪(細箭)ROI的示意圖； C.病理圖(HE，×400)示Antoni A區(黑箭)和Antoni B區(紅箭)交替排列

圖2 患者女，56歲，SM A、B.醫師1(A)、2(B)分別勾畫腫瘤(粗箭)及背部皮下脂肪(細箭)ROI的示意圖； C.病理圖(HE，×200)示瘤細胞緊密排列成漩渦狀(紅箭)，富含大量砂粒體(藍箭)

圖3 根據腫瘤-皮下脂肪SIR鑒別IS與SM的ROC曲線

3 討論

髓外硬膜下腫瘤約占椎管內腫瘤的80%，以IS和SM最為常見，二者約占60%[8]。IS可發生于任何年齡，最常見于30～50歲，無明顯性別差異[9]，好發部位為脊柱胸腰段[10]。腦-脊膜瘤好發于中年以上患者，51～70歲為高發年齡，女性發病率偏高，尤其SM更好發于女性，在某些種族女性患者占比甚至接近90%[11]，發病部位以脊椎胸段最常見[12]。本組病例一般資料與上述報道基本一致。

既往研究[3-6]結果顯示，IS一般呈T1WI稍低信號、T2WI高信號，常見囊變，增強掃描呈明顯強化，且易出現環形強化，常見“啞鈴征”；而SM多為T1WI、T2WI等信號，少見囊變，可出現鈣化，增強后明顯強化，可見“脊膜尾征”。筆者在臨床工作中發現IS及SM病例部分影像學表現并不典型，僅憑上述征象難以鑒別，但其間MRI強化程度存在差異，定量分析客觀數據有助于鑒別診斷。本研究定量分析IS、SM增強后與背部皮下脂肪的SIR，以期為鑒別診斷提供依據。

MRI所示人體各組織結構的信號值隨設備、成像序列及參數等不同而有所差異，但各結構信號的相對比值，如病灶信號/皮下脂肪信號則較為固定[7]。背部皮下脂肪較厚，易于勾畫ROI，且成熟脂肪組織在增強掃描中的強化程度很輕微[13]，信號穩定性較好，故本研究以之為參照物計算SIR，結果顯示2名醫師測量結果的一致性均非常好，表明其可重復性上佳；ROC曲線分析提示，以SIR鑒別診斷IS與SM的效能較佳，2名醫師的AUC均>0.90，表明SIR可作為區分IS與SM的定量指標。

組織病理學上，IS由排列有序、交替分布的富于細胞的束狀區(Antoni A區)和疏松黏液樣網狀區(Antoni B區)組成，網狀區內存在多量大而不規則的血管，多因出現玻璃樣變性而表現為厚壁透明血管[9,14]，使其血管壁通透性增加，MR對比劑更易透過血管而進入組織間隙，同時網狀區較大的組織間隙為容納對比劑提供了空間，導致IS的SIR較高。SM為發生于脊髓的腦膜瘤，世界衛生組織中樞神經系統腫瘤分類將其歸為Ⅰ級。腦膜瘤包括內皮細胞型、纖維型、過渡型、砂粒體型、血管瘤型等亞型，光鏡下除血管瘤型腦膜瘤含豐富血管外，其余類型腦膜瘤血管含量均較低[11]；另外，過渡型和砂粒體型SM內含大量由沉積的鈣鹽構成的砂粒體結構[11]，其低信號特征與腫瘤組織產生的容積效應亦可降低增強MRI中的信號強度，導致其SIR明顯低于IS。

本研究的局限性：①椎管內腫瘤病理類型多樣，本研究僅分析了最常見的IS和SM，對椎管內其他類型腫瘤或腫瘤樣病變需結合與脊髓、硬膜的位置關系及臨床病史等進行綜合分析而加以鑒別；②所用圖像采集設備、參數及對比劑并不完全一致，有待前瞻性研究結果進一步驗證。

綜上所述，根據增強MRI中IS的腫瘤-皮下脂肪SIR高于SM可有效鑒別二者。