常规MR结合DSC灌注成像在侵袭性脑膜瘤病理分级中的价值探究

万志方，孟志华，刘国鸿，陈振松（通讯作者），黎 丽，黄钟情，周彩红

（粤北人民医院影像诊断科 广东 韶关 512026）

脑膜瘤是颅内最为常见的脑外肿瘤，侵袭性脑膜瘤（invasive meningioma）是指向邻近脑组织、脑膜、血管及颅骨等浸润生长的一类脑膜瘤，在组织学上横跨WHOⅠ级～Ⅲ级，组织学上多为良性，但临床预后不佳，复发率高[1]；其临床诊断主要依据影像学表现及术中对周围组织的侵袭情况，良恶性脑膜瘤的术前鉴别诊断对制定最佳临床治疗方案和预后评估有重要价值[2]。由于恶性脑膜瘤发病率相对较低，常规MRI对良恶性脑膜瘤的术前病理分级和分型诊断有一定困难，缺乏稳定、确切的影像学特征去判断肿瘤的侵袭性等生物学特性，对于表现不典型的脑膜瘤容易误诊。我们运用常规MR结合DSC灌注成像对脑膜瘤的分级诊断做一探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2017年1月—2021年1月经术后病理确诊、MR资料完整的Ⅱ、Ⅲ级脑膜瘤患者32例（男性17例，女性15例，平均年龄53岁）作为观察组，随机选择我院影像资料齐全、具有侵袭征象但病理证实为Ⅰ级的脑膜瘤32例（男性12例，女性20例，平均年龄56岁）作为对照组。经过患者家属知情同意后，所有患者均行常规和动态增强磁共振灌注检查。

1.2 检查方法

检查设备使用GE 3.0T MR扫描仪（Discovery 750w）。患者采取仰卧位接受常规头部MR检查，序列包括横断面T1WI-flair、横断面T2WI、冠状位T2WI-flair、横断位DWI。T1WI-flair扫描参数为TR/TE=1 750 ms/26.2 ms, NEX 1.0；横断面T2WI为TR/TE=4 841 ms/102 ms, NEX 1.5；冠状位T2WI-flair扫描参数TR/TE=9 000 ms/90 ms, TI=2 471.8 ms。DWI序列TR/TE=7 658 ms/77.2 ms, NEX 3.0, b=0,1 000 s/mm2，层厚4 mm，0间隔，视野=24 cm，矩阵130×160。

检查前，所有受试者静脉内放置19～20号针头。使用高压注射器经肘正中静脉注射造影剂（钆喷酸葡胺，广州康臣），剂量0.2 mmol/kg，注射速度3 mL/s，注射5 s后进行扫描。先行动态增强敏感性（DSC）灌注序列扫描，再依次行3D-BRAVO横断面、T1WI-flair矢状位及冠状位扫描。DSC MR灌注成像采用单次激发梯度回波平面成像（EPI）序列，参数：TR=1 200 ms, TE=15.9 ms；翻转角（FA）=60°；矩阵96×96；FOV=25 cm；NEX 1.0；层厚5 mm，间隔1.5 mm，共扫20层，每层重复激发50次，扫描时间60 s。3D-BRAVO横断面TR/TE=8.7 ms/3.3 ms, TI=400 ms；翻转角（FA）=12°；矩阵256×256；FOV=24 cm；NEX 1.0。T1WI-flair矢状位TR/TE=2 455 ms/22.2 m，冠状位TR/TE=1 725 ms/19.6 ms, TI=6 642 ms，矩阵320×250；FOV=24 cm；层厚5 mm，间隔2 mm。

1.3 图像后处理

检查完成后，将原始MR灌注图像数据发送到GE4.6后处理工作站，通过Functool灌注软件自动获得局部脑血容量（regional cerebral blood volume, rCBV）和平均通过时间（mean transit time, MTT）伪彩图。在肿瘤实质区域选取5～10个感兴趣区（ROI），大小约25～40 mm2不等，并记录所有数值中的最大值，ROI区要注意避开大血管。瘤周区域被定义为在增强的肿瘤边缘外1 cm内显示最高rCBV、MTT值的区域，沿瘤周区域放置3～6个ROI以测量rCBV、MTT值。为了进行比较，还同时测量了镜像侧（对侧）正常脑实质rCBV值。最后，将瘤内、瘤周区rCBV值与镜像侧rCBV值相除，计算出标准化脑血容量（rCBV）值。MR征象分析由2位神经学组高年资副主任医师完成（对病理结果设盲），意见不一致时协商出共同意见。

1.4 统计学方法

采用双样本t检验分析两组肿瘤实质及瘤周水肿区最大rCBV值及相应部位MTT值。所有测值均采用（±s）来表示。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

本组32例Ⅰ级脑膜瘤包括纤维型11例、过渡型10例、皮细胞型8例、血管瘤型2例、微囊型1例，以纤维型和过渡型常见。32例Ⅱ、Ⅲ级脑膜瘤包括非典型脑膜瘤21例（32.8%）、透明细胞型2例、脊索样型2例、间变性脑膜瘤5例、横纹肌样型2例，非典型脑膜瘤占比最高。各级脑膜瘤MR征象，见表1。

良、恶性脑膜瘤组肿瘤实质区最大rCBV值、MTT值均明显高于对侧正常脑实质，恶性脑膜瘤组rCBV均值低于良性脑膜瘤组，但两组之间无显著差异（P＞0.05）；良、恶性脑膜瘤组实质区相对MTT值无显著差异（P＞0.05）。恶性脑膜瘤瘤周水肿区最大rCBV值和相对MTT值高于正常脑实质和良性脑膜瘤组，两组之间有显著差异（P＜0.05），见表2。

表2 良性及恶性脑膜瘤灌注参数值及统计结果（±s）

表2 良性及恶性脑膜瘤灌注参数值及统计结果（±s）

注：两样本配对t检验，P＜0.05为具有统计学差异。

实质区rCBV 瘤周rCBV 实质区MTT 瘤周MTT良性 7.17±4.09 1.04±3.87 1.17±0.25 0.92±0.26恶性 5.88±3.87 3.29±1.38 1.31±0.33 1.25±0.36 P 0.079 0.003 0.279 0.033

3 讨论

脑膜瘤的病理特点多种多样，在WHO 2016版中枢神经系统肿瘤分类中将脑膜瘤分为3级（Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级）共15个病理亚型，Ⅰ级为良性，但部分具有侵袭性，Ⅱ级、Ⅲ级统称为恶性脑膜瘤，新版将侵犯周围脑组织定义为非典型脑膜瘤（Ⅱ级），扩大了非典型脑膜瘤的范围、使其占比和发病率增高[3-4]。本组恶性脑膜瘤以非典型脑膜瘤最多见（占32.8%），有关非典型脑膜瘤的MR征象分析已在既往研究[5]中详细描述，在此不做赘述。

关于良、恶性脑膜瘤的鉴别诊断一直是研究的关注点，在过去的十年中，通过对脑膜瘤MR征象的分析和总结，对于良、恶性脑膜瘤的诊断有了进一步提高，但部分亚型脑膜瘤发病率极低，MR表现缺乏特征性，导致定性诊断困难。本组常规MRI对64例脑膜瘤术前诊断准确率为100%，但部分病例不能完全区分良恶性，主要是良、恶性征象表现不典型，有部分良性脑膜瘤表现出侵袭性征象、但病理分级为Ⅰ级（见图1）。

图1 病例展示

国内外已有部分学者利用先进的MR新技术如扩散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）、磁共振波谱（MRS）等来鉴别良、恶性脑膜瘤，由于部分亚型脑膜瘤发病率极低（如富于淋巴浆细胞型、化生型、脊索样型、乳头型等），在研究分组时只能比较笼统的按级别来分组，导致分型诊断不够精确，得出的很多结论都没能达成共识[6-10]。MR灌注成像（PWI）通过评估各种血流动力学指标（如脑血容量、脑血流量和平均通过时间）来无创性地测量脑肿瘤血供情况，已广泛应用于脑胶质瘤、淋巴瘤、转移瘤等肿瘤的诊断和鉴别。脑膜瘤丰富的血供使梯度回波技术更适合于脑膜瘤血供的分析和测量。Siempis等[11]对今年来运用磁共振弥散和灌注成像鉴别高级别、低级别脑膜瘤的文献做了一个系统回顾和Meta分析，结果显示PWI在诊断的特异性等方面优于DWI，尽管二者没有统计学差异。

DSC-MR灌注原始图像中信号强度的降低取决于血管内造影剂的浓度。当颅内血脑屏障（BBB）存在而且保存完好时，信号强度的减低与局部脑血容量（rCBV）成正比。脑膜瘤缺乏血脑屏障，部分造影剂在第一时间漏入血管外间隙。因此，局部脑血容量会被低估。然而，EPI成像序列DSC-MR灌注成像的时间分辨率很高（＜1 s），在后处理过程中通过计算机自动校正可以降低局部脑血容量被低估的影响。脑膜瘤MR灌注脑血容量图的色差可以反映脑膜瘤的血供特点。本研究认为，虽然MR灌注伪彩色图像是一个靠主观判断、难以量化的指标，但它可以很容易获得并直观地显示肿瘤的血供特点，它可作为常规MR影像的补充和脑膜瘤分级的初步筛查手段。

通过比较分析良性脑膜瘤组和恶性脑膜瘤组最大rCBV值和肿瘤实质的相对平均通过时间（MTT）值，结果显示，两组肿瘤实质区最大rCBV值、MTT值均明显高于对侧正常脑实质，这与血供丰富的脑膜瘤的病理特征相一致。恶性脑膜瘤组相对脑血容量均值（5.88±3.87）低于良性脑膜瘤组（7.17±4.09），但两组之间无显著差异（P＞0.05），与既往研究结果一致[6]；但也有学者研究认为高级别脑膜瘤与低级别脑膜瘤相比，标准化最大脑血容量（CBV）比率更高[7]。可能与两组分析Ⅲ级脑膜瘤病例数量偏少、Ⅱ级/Ⅲ级脑膜瘤占比不均衡有一定关系。良恶性脑膜瘤实质相对平均通过时间值无显著差异（P＞0.05），提示不同类型脑膜瘤血流速度无显著差异，不能作为鉴别良恶性脑膜瘤的依据。

本研究通过对脑膜瘤瘤周水肿区最大rCBV值、MTT值的分析，发现恶性脑膜瘤瘤周水肿区平均值高于正常脑实质和良性脑膜瘤（P＜0.05）；它反映了恶性脑膜瘤周围脑组织受侵犯、水肿区出现新生血管的病理特征，而良性脑膜瘤扩张生长压迫周围脑组织、水肿区供应血液减少，这种病理特征明显与前者存在差异。

综上所述，DSC MR灌注成像有助于术前鉴别良恶性脑膜瘤，具有重要的临床应用价值。