磁共振灌注成像在脑膜瘤诊断中的应用研究

作者：孟淑萍，刘娜嘉，陈兵，金国宏作者单位：宁夏医学院附属医院放射科，银川750004

【摘要】　　目的探讨磁共振（MR）灌注成像技术对脑膜瘤术前分型及良恶性鉴别的临床应用价值。方法对47例脑膜瘤病人行MR灌注成像检查，对5种亚型的良性脑膜瘤的MR灌注成像进行分析，并与非典型性及恶性脑膜瘤进行比较。结果血管瘤型脑膜瘤实质部分的rCBV值均数最高，恶性组脑膜瘤的rCBV值均数最低。各亚型间瘤体实质最大rCBV值均数间差异有统计学意义（P＜0.05），良恶性脑膜瘤实质部分最大rCBV值均数间差异有统计学意义（P＜0.05）。瘤周水肿区的rCBV值均数间差异无统计学意义（P＞0.05）。结论rCBV值对脑膜瘤术前分型及良恶性鉴别有所帮助，而瘤周水肿区的rCBV值对脑膜瘤分型及良恶性鉴别未显示临床实用价值。

【关键词】脑膜瘤；磁共振成像；灌注

　　ExploratoryDevelopmentofMRPerfusionWeightedImagingin　DiagnosisMeningeomasofTypingandGradingBeforeOperation

　　（TheAffiliatedHospitalofNingxiaMedicalCollege，Yinchuan750004）

　　Abstract：ObjectiveToevaluatetheroleofMRPerfusionWeightedImaginginpreoperationdiagnosisofmeningiomas.MethodsMRPerfusionWeightedimageswasperformedin47patientswithmeningiomasfollowedbyconventionalimaging.ResultsThemeanrCBVvaluesofangioblasticwasthehighestintheparenchymaoftumor.ThemeanrCBVvaluesofmalignantgroupwasthelowest.ThebiggestmeanrCBVvaluesamongdifferenttypemeningiomaswasstatisticallysignificant.ThebiggestmeanrCBVvaluesbetweenbenignandmalignantgroupmeningiomaswasstatisticallysignificant，butnotintheperi-tumoredema.ConclusionTherCBVvalueswereusefulinthepreoperativedifferentiationdiagnosisofdifferenttypesofmeningiomas.Thoseintheperi-tumoredemawereuselessinthepreoperativedifferentiationdiagnosisofdifferenttypesofmeningiomas.

　　Keywords：meningioma；magneticresonanceimaging；perfusion

　　脑膜瘤是颅内最常见的脑外肿瘤，起源于蛛网膜颗粒的内皮细胞和纤维母细胞，中年女性好发，瘤体血管丰富，成分复杂。2000年WHO中枢神经系统肿瘤分类将脑膜瘤分为15个亚型，3个级别［1］。本研究对5种常见亚型良性脑膜瘤的磁共振（MR）灌注成像进行分析，并与非典型性及恶性脑膜瘤进行比较，探讨磁共振灌注成像技术对脑膜瘤术前分型及良恶性鉴别诊断的临床价值和意义。

　　1资料和方法

　　1.1临床资料

　　选择本院2006年4月至2007年10月期间术前行MR检查诊断为脑膜瘤的病人共47例（上皮型10例、纤维型12例、过渡型7例、血管瘤型7例、沙砾体型4例、非典型性5例、恶性2例），其中，男15例，女32例，平均年龄42岁（8～75岁）。所有病例均行MR常规及MR灌注检查，并均经手术病理证实。

　　1.2扫描方法

　　使用GE1.5Ttwinspeed超导型MR扫描仪，头部专用正交线圈。检查序列包括：横断面T1Flair，T2WI，T2Flair，矢状面T1WI及增强后横断面MR灌注序列、矢状面及横断面T1WI（层面选择及扫描参数同增强前）。扫描参数：T1Flair扫描参数为：TR/TE=1750/24ms，反转时间为750ms；T2WI（用FRFSE序列）扫描参数为：TR/TE=4700/102ms；T2Flair扫描参数为，TR/TE=8800/120ms，反转时间为2100ms；层厚均为6mm，间隔为0.5mm，FOV（fieldofview）=24cm，矩阵为320×224，NEX=2。

MR灌注扫描使用GEEPI序列：检查者在检查前静脉内置入9号针头，行常规增强前扫描和脂肪抑制后，采用高压注射器，以2.5mL/s速度经手背静脉快速团注顺磁性造影剂马根维显10～12mL，注射开始后3s进行GEEPI序列扫描，注射时间为4～5s。灌注序列扫描后行与灌注扫描相同层面的常规T1WI横断面扫描以便于图像分析。所有患者均行脂肪抑制扫描：扫描参数为：TR=2000ms，TE=60ms，反转角=90°，矩阵为128×128，带宽=31.25，FOV=24cm，NEX=1；层面选择同增强前T1Flair横断面扫描，尽量包括肿瘤病变全部，层厚为6.0mm，间隔为0.5mm，共扫描14层，每层反复激励35次，共用时70s。

　　1.3资料后处理

　　将所得EPI灌注原始图像数据资料送至工作站进行后处理，得到脑血容积（CBV）伪彩图像及数值。以对侧正常脑白质数值为标准（100%），即可获得肿瘤灌注的相对值，为相对CBV（rCBV）。

使用SPSS11.5统计软件对所得的rCBV值进行统计学分析，结果以均数±标准差表示，单因素方差分析，两两亚型之间的最大rCBV值均数的比较用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。因非典型性及恶性脑膜瘤在生物学行为、病理切片上有相似性，故而在分析病例时将其归为一组（简称恶性组）分析。

　　2.1不同类型脑膜瘤常规MR和MR灌注曲线、伪彩图像特点

在常规MR图像中，良性脑膜瘤大多表现为信号均匀，与灰质等信号或略高、略低信号，边界清，无囊变坏死或出血征象；增强后明显均匀强化，边缘锐利。恶性组脑膜瘤多表现为信号不均匀，瘤内可见囊变、坏死征象，占位效应明显；增强后呈中度不均匀强化。良恶性脑膜瘤均可有脑膜尾征及无、轻到中度的瘤周水肿。

所有脑膜瘤肿瘤实质最大灌注部分的MR灌注时间—信号强度曲线均表现为信号下降幅度明显高于对侧正常脑白质，信号恢复到达基线水平的时间延长，并且不能完全恢复到基线水平。其中上皮型、纤维型脑膜瘤肿瘤实质最大灌注处的曲线中，信号回复基线前出现一信号再下降的小波形（图1，见封3）。瘤周水肿的波形与对侧正常脑白质的形态相似，信号下降幅度大多低于对侧正常脑白质。

在MR灌注CBV伪彩图像中，与对侧正常脑白质比较，所有的脑膜瘤肿瘤实质最大灌注处均表现高灌注（红色）。其中血管瘤型肿瘤实质部分表现为均匀明显的高灌注（深红色）（图2，见封3）；上皮型肿瘤实质部分表现为均匀的高灌注（红色）；纤维型及过渡型肿瘤实质部分表现高灌注（红色）与较高灌注（黄色）相间（图3，见封3）；沙砾体型及恶性组肿瘤实质大部分表现为略高灌注（黄或绿色），少许高灌注（红色）（图4，见封3）。大多数脑膜瘤的瘤周水肿部分在CBV图中呈不均匀的低灌注表现（黑色），少数与对侧正常脑白质的灌注相似（蓝色）。

　　2.2各类型脑膜瘤MR灌注指标数值

各亚型脑膜瘤实质部分的最大rCBV值均数均明显高于对侧正常脑白质，由高到低为：血管瘤型＞上皮型＞过渡型＞沙砾体型＞纤维型＞恶性组（见表1）。单因素方差分析示，脑膜瘤各亚型间瘤体实质最大rCBV值均数间差异有统计学意义（P＜0.05），结果见表2。

各亚型脑膜瘤瘤周水肿区的最大rCBV值均数均低于对侧正常脑白质值，其中以过渡型脑膜瘤最高，上皮型脑膜瘤最低。单因素方差分析，脑膜瘤各亚型间瘤周水肿区的最大rCBV值均数之间差异无统计学意义（P＞0.05）。

　　2.3良恶性脑膜瘤MR灌注指标数值均数比较

将所有亚型的良性脑膜瘤并为一组，与恶性脑膜瘤的最大rCBV值均数进行统计学分析，使用t检验，良性组rCBV值均数明显高于恶性组，二者差异有统计学意义（P＜0.05）。

良恶性脑膜瘤瘤周水肿区的最大rCBV值均数之间进行比较，t检验，差异无统计学意义（P＞0.05）。表1不同亚型脑膜瘤实质部分rCBV数值（略）表2不同亚型脑膜瘤实质部分rCBV值均数两两比较P值（略）

　　3.1脑膜瘤常规MR图像特点分析

本研究对40例常见类型（上皮型、纤维型、过渡型、沙砾体型和血管瘤型）的良性脑膜瘤和7例非典型性及恶性脑膜瘤常规MR图像的分析表明，常规MR图像对良性脑膜瘤术前诊断正确率很高，但无法对良性脑膜瘤进行分型。

文献报道［2-3］对于常规影像学，非典型性和恶性脑膜瘤CT表现大多无特征性，MR表现通常认为平扫呈混杂信号，瘤内多有囊变、坏死，瘤周水肿可呈轻度、中度或重度，增强后呈不均匀斑片状强化，肿瘤边缘不规则，呈分叶、结节状或锯齿状，包膜不完整。本组7例恶性组脑膜瘤（5例非典型性及2例恶性）的常规MR图像中，与良性组脑膜瘤有不同之处，但由于无法量化，且与诊断者主观作用关系较大，术前均未做出非典型性及恶性脑膜瘤的诊断。

脑膜尾征在脑膜瘤中较为常见，仅能作为诊断脑膜瘤的特点之一，不能反映脑膜瘤的病理亚型及级别。瘤周水肿在不同亚型及良恶性间无特异性，对于脑膜瘤的分型及分级无可靠的价值。

　　3.2不同类型脑膜瘤MR灌注曲线和伪彩图像特点分析

MR灌注时间—信号强度曲线可以直接表现造影剂首次通过感兴趣区时的MR信号下降幅度、特点和恢复时间长短，灌注曲线可以理解为MR灌注各数值的形象表达。本研究中，所有脑膜瘤实质最大灌注部分的MR灌注时间—信号强度曲线均表现为信号下降幅度明显高于对侧正常脑白质，信号恢复到达基线水平的时间延长，并且不能恢复到基线水平。这反映了脑膜瘤瘤体内血供丰富，肿瘤血管内血流较正常脑组织缓慢并有造影剂渗出至血管外间隙的特点。在上皮型和纤维型脑膜瘤肿瘤实质最大灌注处的曲线中，信号回复基线前出现一信号再下降的小波。此现象说明脑膜瘤肿瘤实质内微血管有扭曲畸形存在，引起少量造影剂出现局部再循环。瘤周水肿的灌注时间—信号强度曲线则没有此特点。

在MR灌注伪彩图像中，CBV图像反映了不同亚型脑膜瘤的血容积。本研究发现，MR灌注CBV图像中脑膜瘤瘤体部分的色彩，可以直观反映不同亚型脑膜瘤血供特点，与脑膜瘤病理研究结果相吻合，结合常规MR图像，对于良性脑膜瘤的分型，尤其是对血管瘤型脑膜瘤的术前诊断有一定的帮助。血管瘤型脑膜瘤的肿瘤实体均表现为血供异常丰富的高灌注，高灌注的范围和程度与其它类型脑膜瘤有较为明显的肉眼差别。在上皮型和纤维型脑膜瘤之间，上皮型脑膜瘤的肿瘤实体表现为血供丰富的高灌注，其范围及色彩深度均大于纤维型脑膜瘤，二者有较为明显的肉眼差别。在恶性组脑膜瘤中，肿瘤实体大部分表现为略高灌注，仅见少许散在高灌注。

本研究对脑膜瘤瘤周水肿区CBV图像的分析表明，各亚型脑膜瘤的水肿部分在CBV图像中的色彩差别不大，脑膜瘤瘤周水肿的形成与各亚型的病理特点没有明确的相关性。MR灌注伪彩图像中CBV图虽然是一种主观判断而无法量化的指标，但由于其可以在常规MR检查同时方便获取和直观表现肿瘤血供的特点，对脑膜瘤术前分型及良恶性脑膜瘤的鉴别有一定的临床实用价值。

　　3.3各类型脑膜瘤MR灌注指标数值特点分析

本研究对常见良性脑膜瘤（上皮型、纤维型、过渡型、血管瘤型及沙砾体型）各亚型和恶性组脑膜瘤的实体部分及瘤周水肿区的最大rCBV值分析显示，脑膜瘤实质的最大rCBV值与脑膜瘤分型及分级有关，血管瘤型脑膜瘤实质最大rCBV值均数最高（P＜0.05），这与血管瘤型脑膜瘤血供丰富的病理特点相符。纤维型脑膜瘤肿瘤实质部分的最大rCBV值均数在各良性脑膜瘤中最低，与Masayuki等［4］观察到的现象一致，反映了其细胞及纤维结构紧密，血供相对其他类型良性脑膜瘤较少的特点，与上皮型及血管瘤型脑膜瘤瘤体最大rCBV值均数差异有统计学意义（P＜0.05），而与沙砾体型脑膜瘤差异无统计学意义（P＞0.05）。在上皮型、过渡型及沙砾体型脑膜瘤中，沙砾体型脑膜瘤的最大rCBV值均数最低，这与其病理中含有较多的沙砾体会减少血管含量有关；过渡型脑膜瘤含有的沙砾体较少，对血管含量影响小于沙砾体型脑膜瘤；上皮型因其很少有沙砾体且其中纤维组织较少，故而其最大rCBV值均数相对较高，但这三者之间差异无统计学意义（P＞0.05）。

恶性组脑膜瘤实质部分的最大rCBV值均数低于良性脑膜瘤，与良性脑膜瘤差异有统计学意义（P＜0.05），这与Yang等［5］的研究结果不一致。在与良性脑膜瘤的亚型分析中，与上皮型、过渡型、血管瘤型及沙砾体型脑膜瘤瘤体相应数值差异有统计学意义（P＜0.05），与纤维型脑膜瘤差异无统计学意义（P＞0.05），这与其肿瘤细胞密实，异型性明显，对肿瘤血管有侵袭性，导致肿瘤血管较良性的有所减少相符合。通过分析得知，恶性组脑膜瘤仅与纤维型脑膜瘤差异无统计学意义（P＞0.05），不易通过最大rCBV值加以区分，但通过结合常规MR图像可进行鉴别：恶性组脑膜瘤平扫表现为信号不均匀，瘤内可见囊变坏死征象，形态不规则，边缘欠锐利，有脑实质浸润倾向；纤维型脑膜瘤平扫表现为信号基本均匀，瘤内很少囊变坏死，形态规则，边缘锐利，没有脑实质侵犯征象。

脑膜瘤瘤周水肿是脑膜瘤生物效应之一，形成机制目前尚未完全清楚，近年来研究表明，肿瘤的部位、体积、增殖能力、血管内皮细胞生长因子以及周围血供等诸多因素与脑膜瘤瘤周水肿的发生、发展密切相关。既往有学者［6］认为它与脑膜瘤的分型以及良恶性有关，认为血管瘤型脑膜瘤以及恶性脑膜瘤水肿明显，纤维型大部分无瘤周水肿，上皮性介于两者之间。但本研究发现，在良性脑膜瘤中，纤维型大部分无瘤周水肿或仅为轻度水肿，其它亚型脑膜瘤水肿无特殊性，即每一亚型脑膜瘤均可有无、轻度或中度瘤周水肿，未见重度水肿；在恶性组脑膜瘤中，也多为轻到中度水肿，未见重度水肿。本研究分析表明，各亚型脑膜瘤及良、恶性脑膜瘤瘤周水肿的最大rCBV值均数均低于对侧正常脑白质，但其最大rCBV值均数之间差异无统计学意义（P＞0.05），反映了水肿组织内血管成分较少的病理特点，但不同亚型脑膜瘤瘤周水肿的灌注情况无明显差别，无法作为脑膜瘤分型及分级的依据。