多模態(tài)磁共振成像對不同病理分級、分型腦膜瘤的診斷價值

劉鶴，王曉申，王煜寧，張曉鵬，胡濤，李洪義，王婷，邢健，于澤霏，董智慧

·論 著·

多模態(tài)磁共振成像對不同病理分級、分型腦膜瘤的診斷價值

劉鶴1，王曉申2，王煜寧2，張曉鵬2，胡濤2，李洪義1，王婷2，邢健1，于澤霏2，董智慧3

1.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院磁共振科，黑龍江牡丹江 157011；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，黑龍江牡丹江 157011；3.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院影像科，黑龍江牡丹江 157000

探討多模態(tài)磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）對不同病理分級及分型腦膜瘤的診斷價值。回顧性分析2021年1月至2022年5月牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院確診的58例腦膜瘤患者的影像資料，以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，觀察不同掃描序列對腦膜瘤分級、分型的診斷效能及與病理診斷的一致性。病理結(jié)果顯示，58例腦膜瘤患者世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）分級Ⅰ級50例、Ⅱ級5例、Ⅲ級3例。T1加權(quán)成像（T1 weighted imaging，T1WI）呈稍低及等信號、T2加權(quán)成像（T2 weighted imaging，T2WI）呈等及稍高信號時多見于良性腦膜瘤，惡性腦膜瘤T1WI、T2WI一般呈等信號，信號評分對血管瘤型、微囊型及纖維型有鑒別意義。不同WHO分級腦膜瘤的水腫指數(shù)、局部腦血流量、表觀彌散系數(shù)比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（<0.05）；Ⅰ級腦膜瘤與Ⅱ、Ⅲ級腦膜瘤的N-乙酰天冬氨酸（N-acetyl-aspartate，NAA）、膽堿復(fù)合物（choline compound，Cho）、肌酐（creatinine，Cr）、NAA/Cr、Cho/Cr比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（<0.05）。磁敏感加權(quán)成像對病灶內(nèi)出血、微血管及鈣化的檢出與病理結(jié)果有較高的一致性。多模態(tài)MRI對不同病理分級腦膜瘤的鑒別及分型有較高的臨床價值。

多模態(tài)磁共振成像；腦膜瘤；病理分級；臨床價值

腦膜瘤是常見的顱腦腫瘤，占所有顱內(nèi)原發(fā)性腫瘤的35%以上[1]。2007年世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類將腦膜瘤分為3級：良性腦膜瘤（WHO Ⅰ級）、非典型腦膜瘤（WHO Ⅱ級）和間變性腦膜瘤（WHO Ⅲ級）[2]。2016年WHO神經(jīng)腫瘤病理標(biāo)準(zhǔn)確定16個組織學(xué)亞型[3]。對WHO分級為Ⅱ、Ⅲ級腫瘤需采取積極的臨床治療[4-5]。這就要求臨床醫(yī)生在患者治療前對腦膜瘤病理分級、分型進(jìn)行全面、準(zhǔn)確地評估。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是顱腦腫瘤的首選檢查方式，可為腫瘤定位、定性提供有效信息[6]。隨著影像技術(shù)的發(fā)展，MRI多模態(tài)技術(shù)可為腫瘤診斷提供更豐富的影像信息[7-9]。本研究旨在以患者病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，通過MRI多模態(tài)技術(shù)手段結(jié)合MRI常規(guī)掃描影像特征，對不同病理分級及分型的腦膜瘤進(jìn)行預(yù)測評估，為臨床提供更全面、準(zhǔn)確的診治信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2021年1月至2022年5月牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院確診的58例腦膜瘤患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均為腦占位病變，且有病理結(jié)果作為佐證；獲得輔助檢查前未接受任何對觀察有影響的治療，且無外科治療史；患者狀態(tài)良好可配合完成影像學(xué)檢查，且掃描圖像質(zhì)量滿足研究要求，臨床資料信息完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：入院時意識不清、認(rèn)知障礙等不良狀態(tài)；有MRI檢查的禁忌證；無法配合完成相關(guān)檢查。納入患者中女26例，男32例，年齡45～81歲，病程（66.7±11.2）個月。本研究經(jīng)牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查批準(zhǔn)（倫理審批號：202119）。

1.2 方法

1.2.1 MRI掃描 采用飛利浦Achieva 3.0T磁共振機(jī)進(jìn)行掃描；患者仰臥位，8通道頭線圈進(jìn)行MRI。掃描序列包括T2加權(quán)成像（T2weighted imaging，T2WI）、液體抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（fluid attenuated inversion recovery sequence，F(xiàn)LAIR序列）、T1加權(quán)成像（T1weighted imaging，T1WI）、增強(qiáng)掃描、彌散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging，DWI）、磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging，SWI）、三維動脈自旋標(biāo)記（three-dimensional arterial spin labeling，3D-ASL）、磁共振波譜成像（magnetic resonance spectroscopy，MRS）。

1.2.2 圖像處理及分析 利用Functiontool軟件調(diào)節(jié)閾值去除背景噪聲，參考平掃T2WI序列圖像在每個DWI序列圖像上勾畫感興趣區(qū)，并得出表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coeffecient，ADC）。由2名高級職稱醫(yī)生進(jìn)行后處理、閱片并評定，意見不一致時，需經(jīng)討論后得出統(tǒng)一診斷結(jié)論。以病理結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，觀察各平掃序列信號強(qiáng)度、強(qiáng)化形式及多模態(tài)功能成像特征在判斷腦膜瘤的診斷、分級、分型方面與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性[10]。通過水腫指數(shù)（edema index，EI）對瘤周水腫程度進(jìn)行評估，EI=（V腫瘤+V水腫帶）/V腫瘤[11]。T1WI、T2WI信號強(qiáng)度評分：1分，信號明顯低于灰質(zhì)并接近腦脊液信號；2分，信號輕度低于灰質(zhì)；3分，信號與灰質(zhì)相近；4分，信號稍高于灰質(zhì)；5分，信號明顯高于灰質(zhì)，并與脂肪信號接近。T1WI增強(qiáng)信號強(qiáng)度以Elster標(biāo)準(zhǔn)評估：Ⅰ級為明顯強(qiáng)化，信號強(qiáng)度近似脂肪或等于脂肪信號；Ⅱ級為中度強(qiáng)化，信號強(qiáng)度低于脂肪信號；Ⅲ級為輕度強(qiáng)化，信號強(qiáng)度明顯低于脂肪信號，高于腦灰質(zhì)、白質(zhì)信號[10]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 不同病理分型腦膜瘤的影像學(xué)信息及相關(guān)特征

58例腦膜瘤患者WHO分級Ⅰ級50例，Ⅱ級5例，Ⅲ級3例。均為單發(fā)病灶，病灶信號特征、發(fā)生部位、形態(tài)、邊界、大小及瘤體質(zhì)地、瘤周水腫情況見表1、表2。

2.2 不同病理分級腦膜瘤的EI、ADC及ASL灌注情況

不同WHO分級腦膜瘤的EI值、局部腦血流量（regional cerebral blood flow，rCBF）隨分級增加而增大，Ⅲ級>Ⅱ級>Ⅰ級；Ⅱ級、Ⅲ級腦膜瘤的ADC均顯著低于Ⅰ級腦膜瘤，見表3。

表1 不同病理分型腦膜瘤的T1WI、T2WI信號及強(qiáng)化特征（例）

表2 不同病理分型腦膜瘤的相關(guān)瘤體特征（例）

表3 不同病理分級腦膜瘤的EI、ADC及ASL灌注情況比較（）

2.3 SWI及MRI平掃檢出不同病理分級腦膜瘤的出血、微血管及鈣化情況

以病理檢查結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，SWI與病理檢查結(jié)果的一致性較高，優(yōu)于MRI平掃，見表4。

2.4 不同病理分級腦膜瘤的１Ｈ-MRS代謝特征比較

Ⅰ級腦膜瘤與Ⅱ、Ⅲ級腦膜瘤的N-乙酰天冬氨酸（N-acetyl-aspartate，NAA）、膽堿復(fù)合物（choline compound，Cho）、肌酐（creatinine，Cr）、NAA/Cr、Cho/Cr比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（<0.05），見表5。

表4 SWI及MRI平掃檢出不同病理分級腦膜瘤的出血、微血管及鈣化情況（例）

注：*為MRI平掃與病理檢查比較；#為SWI與病理檢查比較

表5 不同病理分級腦膜瘤的１H-MRS代謝特征比較[，M（Q1，Q3）]

3 討論

腦膜瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性腫瘤之一。WHO Ⅱ級為低度惡性腦膜瘤，而WHO Ⅲ級為惡性腦膜瘤。對WHO分級為Ⅱ、Ⅲ級的腦膜瘤需采取積極的臨床治療[4-5]。MRI作為微觀病理生理變化的宏觀展現(xiàn)方式，是對顱腦腫瘤評估、評價的首選檢查方式，可為腫瘤定位、定性提供有效的信息[7-9]。

本研究MRI信號采取Elster評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估，發(fā)現(xiàn)多數(shù)不同病理分型腦膜瘤的T1WI及T2WI評分主要集中在2～4分，但血管瘤型及微囊型T1WI評分較其他類型偏低，T2WI評分較其他類型評分要高，究其原因這兩種病理分型的細(xì)胞核面積比、核仁數(shù)及組織細(xì)胞間成分存在差異，血管瘤型及微囊型含水量也高于其他病理分型。本研究發(fā)現(xiàn)Elster評分對病灶良惡性鑒別有一定價值，Ⅱ級和Ⅲ級腦膜瘤與Ⅰ級腦膜瘤相比，T1WI序列信號強(qiáng)度更高，以等信號為主，而T2WI序列信號評分偏低。與Butts等[12]報道基本一致。分析發(fā)現(xiàn)血管瘤型、非典型腦膜瘤及間變性腦膜瘤瘤體的強(qiáng)化程度、分級要高于其他病理類型，其原因可能是血管瘤型腦膜瘤瘤體血管豐富且擴(kuò)張、水分含量高、腫瘤細(xì)胞豐富，而非典型腦膜瘤及間變性腦膜瘤呈現(xiàn)出明顯強(qiáng)化提示瘤體需要等多血供，與異常血管形成有關(guān)。因此，Elster評分對腦膜瘤分級有一定的意義，且對鑒別不同分型更具有價值[11]。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)腦膜瘤病理分級越高其瘤體越大，EI指數(shù)對腦膜瘤分級的判別也有一定臨床意義，高級別腦膜瘤EI指數(shù)增高，瘤周水腫認(rèn)為主要由血管通透性增加、血-腦脊液屏障被破壞引起，通常為血管源性水腫，腦膜瘤級別越高血管通透性越高、血-腦脊液屏障破壞越重EI指數(shù)越高，這一結(jié)果與Manrique-Carmona等[13]的研究相符。

DWI已在臨床中廣泛應(yīng)用，ADC作為DWI衍生出來的量化指標(biāo)，在病變性質(zhì)判斷上有一定價值。本研究發(fā)現(xiàn)Ⅱ級、Ⅲ級腦膜瘤的ADC均顯著低于Ⅰ級腦膜瘤，這對確定病理分級的診斷有提示意義，與既往研究結(jié)果一致[14-15]。

ASL是對活體組織微血管及局部血流灌注情況進(jìn)行觀察評估的技術(shù)手段[16]；腦膜瘤相對局部腦血容量（regional cerebral blood volume rCBV）呈現(xiàn)出高灌注的表現(xiàn)，主要與其屬于顱內(nèi)腦外腫瘤、無血–腦脊液屏障的影響密切相關(guān)[17]。本研究中惡性腦膜瘤的rCBV明顯高于良性腦膜瘤。

SWI借助磁敏感特性發(fā)現(xiàn)不同組織成分之間的差異。本研究發(fā)現(xiàn)，與常規(guī)MRI平掃比較，SWI序列無論是對出血灶數(shù)量的檢出還是微血管及鈣化灶的發(fā)現(xiàn)，均與病理檢查結(jié)果一致，可為臨床提供瘤體周邊供血動脈、內(nèi)部細(xì)小動脈、引流靜脈的翔實(shí)信息。Wachter等[18]研究發(fā)現(xiàn)良性腦膜瘤鏡下血管非常豐富，且大多數(shù)為成熟的腫瘤血管，不易見到出血發(fā)生；而惡性腦膜瘤鏡下同樣可見大量豐富血管，且形態(tài)、分布均不規(guī)則，易出現(xiàn)出血等情況。

腦膜瘤屬于腦外腫瘤，膽堿峰升高及NAA、Cr峰改變可與星形細(xì)胞瘤等腦內(nèi)腫瘤鑒別。本研究發(fā)現(xiàn)NAA、Cho、Cr及NAA/Cr、Cho/Cr在良惡性腦膜瘤中存在差異，對鑒別有一定意義，這與Lin等[19]研究結(jié)果一致。此外，有研究指出1H-MRS定量分析有助于鑒別腦膜瘤的不同亞型[20]，但與本研究結(jié)果存在差異，還需大樣本進(jìn)行驗(yàn)證。MRS可反映腦膜瘤患者的病理生理及生物代謝情況，有效檢測各代謝物質(zhì)變化情況，對腦膜瘤術(shù)前的定性、分級、分類診斷有所幫助。

綜上，MRI具有無電離輻射且軟組織分辨力卓越等優(yōu)勢，隨著MRI技術(shù)不斷發(fā)展，其已廣泛用于顱腦腫瘤的診斷及鑒別診斷。多模態(tài)MRI對不同病理分級腦膜瘤的鑒別及分型均有較高的臨床價值。

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The diagnostic value of multimodal magnetic resonance imaging in meningioma of different pathological grades and types

LIU He, WANG Xiaoshen, WANG Yuning, ZHANG Xiaopeng, HU Tao, LI Hongyi, WANG Ting, XING Jian, YU Zefei, DONG Zhihui

1.Department of Magnetic Resonance, Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 157011, Heilongjiang, China; 2.Graduate College of Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 157011, Heilongjiang, China; 3.Department of Imaging, the Second Hospital of Mudanjiang Medical University, Mudanjiang 157011, Heilongjiang, China

To explore the diagnostic value of multimodal magnetic resonance imaging (MRI) in different pathological grades and types of meningiomas.The imaging data of 58 patients with meningioma diagnosed in Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical University from January 2021 to May 2022 were analyzed retrospectively. Pathological results were used as the gold standard to observe the diagnostic efficacy of different scanning sequences for grades and types of meningioma, and the consistency with pathological diagnosis.The pathological results showed that 58 patients with meningioma were classified by the World Health Organization (WHO) as Grade Ⅰ 50 cases, grade Ⅱ 5 cases, and grade Ⅲ 3 cases. Benign meningiomas were more common when T1 weighted imaging (T1WI) presented slightly lower and equal signals, and when T2 weighted imaging (T2WI) presented equal and slightly higher signals. Malignant meningioma showed equal signals on T1WI and T2WI. The signal score was significant in differentiating hemangioma type, microcapsule type and fiber type. There were significant differences in edema index, regional cerebral blood flow and apparent diffusion coeffecient of meningiomas of different WHO grades (<0.05). There were statistically significant differences in N-acetyl-aspartate (NAA), choline compound (Cho), creatinine (Cr), NAA/Cr and Cho/Cr between grade Ⅰ meningiomas and grade Ⅱand Ⅲ meningiomas (<0.05). The detection of intracranial hemorrhage, microvascular and calcification by susceptibility weighted imaging was consistent with the pathological results.Multimodal MRI has high clinical value in differentiating and typing meningiomas of different pathological grades.

Multimodal magnetic resonance imaging; Meningioma; Pathological grading; Clinical value

R445.2

A

10.3969/j.issn.1673-9701.2023.19.005

黑龍江省衛(wèi)生健康委科研項目（20210909010305）

董智慧，電子信箱：807460111@QQ.com

（2022–09–24）

（2023–06–21）