腦膜瘤患者MRI增強掃描影像學特征及臨床預后預測價值

張 會,崔艷秋,劉 巖

腦膜瘤是常見顱內腫瘤,多以癲癇、頭痛為首發癥狀,占顱內腫瘤的39.0%,僅次于神經上皮性腫瘤[1-2]。臨床研究顯示,顱內腦膜瘤好發于靜脈竇旁,易累及周圍靜脈系統,侵犯竇腔、竇壁,若腫瘤切除術中處理不當可能導致腦組織水腫,引發顱內壓增高,嚴重者可造成死亡[3-5]。因此,術前準確診斷、充分了解腦膜瘤表現,對手術方案制訂有積極指導意義。MRI增強掃描具有多軸位成像、軟組織分辨率高的特點,是腦膜瘤首選的影像學檢查手段,對于腦膜瘤術前診斷及手術治療有重要指導作用[6-7]。現已有研究利用MRI增強掃描特征鑒別診斷腦膜瘤,但其對腦膜瘤預后預測的研究較為少見。本研究深入分析腦膜瘤患者MRI增強掃描特征,探討其對腦膜瘤患者預后的預測價值,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 選例基線資料

選取2019年10月—2022年10月宿州市第一人民醫院收治的87例腦膜瘤,其中男52例(59.77%),女35例(40.23%);年齡43～67(55.37±5.62)歲;體質量指數17～25(21.36±1.74)kg/m2;病程13～36(24.57±5.58)月;病理分級:WHOⅠ級25例(28.74%),WHOⅡ級43例(49.43%),WHOⅢ級19例(21.84%);病變位置:大腦凸面35例(40.23%),矢狀竇旁20例(22.99%),大腦鐮旁17例(19.54%),顱底13例(14.94%),其他2例(2.30%)。本研究經宿州市第一人民醫院醫學倫理委員會批準(20230016),入選者簽署知情同意書。

納入標準:腦膜瘤經病理學檢查確診;符合腦膜瘤診斷標準[8];行鼻內鏡聯合顯微外科腫瘤切除,部分行顱底修補術;無免疫系統缺陷;均在手術或病灶穿刺前完成MRI增強掃描。排除標準:伴有顱內高壓等其他顱內病變;有放化療或手術史;多發腦膜瘤;有腦部治療史;存在肝腎等重要臟器病變;期間出現新型冠狀病毒感染;精神異常。

1.2 MRI增強掃描

采用1.5 T超導型MRI機(Essenza,德國Siemens公司),8通道頭部正交線圈,取仰臥位,對比劑:釓噴酸葡胺(Gd-DTPA),注射流速3 mL/s,劑量0.3 mL/kg。主要掃描序列及參數:橫斷面掃描T1WI,矩陣320×224,層間距/層厚1 mm/6 mm,反轉角90°,視野230 mm×207 mm,重復/回波時間900 ms/9 ms;橫斷面掃描T2WI,矩陣448×314,層間距/層厚1 mm/6 mm,反轉角150°,視野230 mm×207 mm,重復/回波時間5 000 ms/90 ms;矢狀面、冠狀面掃描采用FLAIR序列,矩陣256×230,層間距/層厚1 mm/6 mm,反轉角150°,視野230 mm×207 mm,重復/回波時間87 ms/9 000 ms。MRI增強掃描:注射Gd-DTPA,回波時間2.6 ms,重復時間175 ms,對比劑注射前平掃1次,注射后重復無間斷掃描6個時相,持續時間每次約20 s,經后期工作站測量3次血管外細胞外容積分數(Ve)、容積轉移常數(Ktrans),取平均值。

1.3 觀察指標

1)比較不同病理分級腦膜瘤患者MRI增強掃描影像學特征。2)分析MRI增強掃描影像學特征與病理分級的相關性。3)以格拉斯哥預后分級(GOS)[9]評估腦膜瘤患者術后6個月神經功能,Ⅴ級:恢復良好,有輕度缺陷,可正常生活;Ⅳ級:輕度殘疾,可獨立生活;Ⅲ級:重度殘疾、清醒,需他人照料日常生活;Ⅱ級:植物生存僅有最小反應;Ⅰ級:死亡。根據預后情況分為預后不良組(GOS Ⅱ～Ⅲ級)、預后良好組(GOS Ⅳ～Ⅴ級)。比較不同預后患者MRI增強掃描影像學特征。4)分析腦膜瘤患者預后不良影響因素。5)分析MRI增強掃描影像學特征對腦膜瘤患者術后6個月預后預測價值。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 不同病理分級患者MRI增強掃描影像學特征比較

不同病理分級腦膜瘤患者瘤周水腫、血管流空信號、MCER、腫瘤最大徑、V、Sv、Ktrans、Ve比較差異有統計學意義(P<0.05,P<0.01);瘤周水腫、血管流空信號占比及MCER、腫瘤最大徑、V、Sv、Ktrans、Ve水平WHO Ⅲ級患者>WHO Ⅱ級患者>WHO Ⅰ級患者(P<0.05,P<0.01)。見表1。

表1 不同WHO病理分級腦膜瘤患者MRI增強掃描影像學特征比較

2.2 MRI增強掃描影像學特征與病理分級相關性

腦膜瘤患者瘤周水腫、血管流空信號、MCER、腫瘤最大徑、V、Sv、Ktrans、Ve與病理分級均呈正相關(r=0.633、0.597、0.618、0.641、0.743、0.536、0.614、0.627,P<0.05)。賦值:病理分級(WHO Ⅰ級=1、WHO Ⅱ級=2、WHO Ⅲ級=3),瘤周水腫(否=0,是=1),血管流空信號(無=0,有=1)。

2.3 不同預后患者MRI增強掃描影像學特征比較

預后良好組瘤周水腫、血管流空信號占比低于預后不良組,MCER、腫瘤最大徑、V、Sv、Ktrans、Ve水平低于預后不良組(P<0.01)。見表2。

表2 不同預后腦膜瘤患者MRI增強掃描影像學特征比較

2.4 腦膜瘤患者預后不良影響因素分析

以腦膜瘤患者預后為因變量,以表2中差異有統計學意義的項目為自變量,進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示:瘤周水腫、血管流空信號、MCER、腫瘤最大徑、V、Ktrans、Ve是腦膜瘤患者預后不良的獨立影響因素(P<0.05)。見表3。

表3 腦膜瘤患者預后不良的多因素Logistic回歸分析

2.5 MRI增強掃描影像學特征對腦膜瘤患者預后預測價值

以預后不良腦膜瘤患者為陽性樣本,預后良好腦膜瘤患者為陰性樣本,繪制術前MRI增強掃描影像學特征:瘤周水腫、血管流空信號、MCER、腫瘤最大徑、V、Ktrans、Ve預測腦膜瘤患者術后6個月預后不良的ROC曲線,結果顯示各指標聯合預測的曲線下面積(AUC)最大,大于各指標單獨預測(P<0.05)。見表4、圖1。

MCER為最大對比增強率,V為腫瘤體積,Ktrans為容積轉移常數,Ve為血管外細胞外容積分數,ROC為受試者工作特征。

表4 MRI增強掃描影像學特征對腦膜瘤患者預后的預測價值

3 討論

瘤周水腫是繼發于腦膜瘤的常見病變,翁宇和仁增[10]研究顯示,腦膜瘤患者瘤周水腫發生率為55.97%。本研究中60.92%的腦膜瘤患者存在瘤周水腫,與既往研究結果相似。臨床多認為瘤周水腫與腫瘤血管大小不一致、血流速度緩慢導致血管源性水腫有關[11-12]。本研究中不同病理分級腦膜瘤患者瘤周水腫發生率比較差異明顯,且與病理分級呈正相關,說明瘤周水腫可一定程度反映病情進展狀況。分析主要原因為瘤周水腫可損傷血腦屏障功能,引起神經功能缺損,進而加重腦膜瘤患者病情程度[13]。腫瘤組織中包含眾多薄壁血管、厚壁血管,報道顯示,腦膜瘤多源于頸外動脈、頸內動脈雙重血管供血,血管流空信號表明腦膜瘤血流豐富[14]。本研究87例腦膜瘤中49例存在血管流空信號,提示血管流空信號可作為腦膜瘤患者的一種典型特征。

MCER可反映腫瘤毛細血管通透性,有報道發現不同分期子宮內膜癌患者MCER水平不同,Ⅲ期、Ⅱ期、ⅠB期、ⅠA期患者MCER水平依次降低[15]。本研究對不同病理分級腦膜瘤患者MCER水平進行比較,結果顯示WHO Ⅲ級患者MCER水平>WHO Ⅱ級患者>WHO Ⅰ級患者。腫瘤最大徑、V均可反映腦膜瘤病灶大小。有文獻報道,腫瘤大小與腫瘤生長時間、腫瘤細胞分化活躍程度有關[16]。本研究結果顯示,腦膜瘤患者腫瘤最大徑、V與病理分級呈正相關,且預后良好組二者水平均低于預后不良組,提示二者與腦膜瘤患者預后有關。蔣雨鋒等[17]研究顯示,腦膜瘤患者Sv與病理分級有關,可一定程度輔助鑒別腦膜瘤良惡性。本研究也發現,腦膜瘤患者Sv與病理分級呈正相關,與上述研究結果相似。分析原因為,腦膜瘤患者Sv與腫瘤細胞增殖速度、腫瘤形狀規則程度有關。但本研究進一步行多因素Logistic回歸分析顯示,Sv并非腦膜瘤患者預后不良的獨立影響因素,故未將Sv納入ROC曲線分析,分析原因可能與本研究樣本量較少有關,有待擴大樣本量進一步探究證實。

有研究顯示,Ktrans是基于MRI增強掃描對微血管通透性、血管外細胞外間隙容積的定量分析參數[18]。本研究相對于預后不良組,預后良好組Ktrans、Ve水平較低,且經多因素Logistic回歸分析兩項血流動力學定量參數均為腦膜瘤患者預后的影響因素。考慮原因為,在血腦屏障正常作用下,MRI增強掃描過程中對比劑通過受阻,表現為Ktrans是零[19]。但在腦膜瘤病理狀態下,存在大量新生毛細血管,加重血腦屏障受損程度,增加了毛細血管通透性,故Ktrans、Ve水平相應升高[20]。此外,本研究顯示,瘤周水腫、血管流空信號、MCER、腫瘤最大徑、V、Ktrans、Ve聯合預測腦膜瘤患者預后不良的AUC(0.936)大于各指標單獨預測,表現出較高的預測價值,對臨床腦膜瘤診療具有積極指導意義。

綜上,MRI增強掃描影像學特征與腦膜瘤患者病理分級密切相關,瘤周水腫、血管流空信號、MCER、腫瘤最大徑、V、Ktrans、Ve聯合預測腦膜瘤患者的臨床預后價值較高。