儿童原发性脑膜瘤的磁共振影像诊断

顾卫彬，方世元，马 丁，3，侯欣怡

1首都医科大学附属北京天坛医院放射科，北京100050 2中国医学科学院 北京协和医学院临床医学(八年制)2015级，北京100730 3北京市神经外科研究所，北京100050

脑膜瘤起源于蛛网膜内的蛛网膜帽状细胞，恶性程度不一，在所有儿童中枢神经系统肿瘤中占2%～3%，较为罕见。典型脑膜瘤的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)表现为以硬脑膜为基底的脑实质外肿块，T1WI呈等或低信号，T2WI呈等或高信号，钆增强后常有均匀强化，大部分肿瘤边缘可见硬膜尾征。儿童脑膜瘤本身罕见，且部分为不典型脑膜瘤，不具备上述特点，可能位于脑实质内，或缺乏硬膜尾征，难以与胶质瘤、中枢神经系统胚胎性肿瘤等鉴别，给影像诊断带来困难，术前误诊率高[1]。MRI为无创性影像检查方法，具有良好的组织以及空间分辨率，且具有多种不同检查序列供选择，故在脑膜瘤的临床诊断和治疗方案决策中起着重要作用，是脑膜瘤术前必须的影像学检查。本研究回顾性分析了29例经病理证实的儿童原发性脑膜瘤患者的MRI资料，分析了不同病理分级的脑膜瘤影像特征，探讨了术中出血量的相关影像学指标。

资料和方法

资料来源2014年11月至2018年7月首都医科大学附属北京天坛医院收治的29例儿童原发性脑膜瘤患者，病理结果及临床资料分别来自北京天坛医院PACS系统病理报告和电子病历系统。入选标准：(1)年龄≤14岁；(2)手术病理证实的脑膜瘤；(3)术前有MRI检查，MRI图像质量满足诊断及分析要求。排除标准：(1)合并神经纤维瘤病；(2)有放射治疗病史。所有患者接受检查前均已签署科研知情同意书，且本研究获得首都医科大学附属北京天坛医院医学伦理委员会批准使用患者影像资料(KYSQ 2020-12-01)。

MRI检查方法采用3.0 T超导型MRI扫描仪，使用专用头部线圈，必要时以药物辅助睡眠。常规选择快速自旋回波T1-FLAIR(TR 2000～2030 ms，TE 9～19 ms)和T2(TR 4500～4900 ms，TE 84～117 ms)脉冲序列行矢状面、横轴面和冠状面扫描，层厚5.0 mm，层间距1.0 mm。DWI采用单次平面回波采集，扫描参数：TR 6700 ms，TE 86 ms，层厚5.0 mm，层间距1.0 mm，视野25 cm×25 cm，激励次数1，矩阵156×156，成像时间48 s，b值为0和1000 s/mm2。所有病例MRI平扫后再行增强扫描，增强扫描静脉团注Gd-DTPA(剂量0.1 mmol/kg)后行横轴面、矢状面和冠状面扫描，检查序列及参数同平扫MRI。

图像分析影像学判读由2名从业年数大于10年的神经放射科医师完成，记录肿瘤位置、最大径、肿瘤局部血管情况、瘤周水肿程度、肿瘤实质T1WI及T2WI信号特点、DWI情况、强化模式、相应硬脑膜改变、囊变情况、邻近颅骨改变等11项指标。

肿瘤实质定义为肿瘤中去除囊变、钙化、出血及血管流空外，出现强化的肿瘤部分。

根据水肿与肿瘤的大小关系，将瘤周水肿程度分为4级：1级，无水肿；2级，水肿范围小于肿瘤；3级，水肿范围与肿瘤大小近似；4级，水肿范围大于肿瘤[2]。

若由从事神经影像专业10年以上医师出具诊断报告结果与病理结果不一致，则定义为影像学误诊。结合T2WI血管流空及T1WI增强后强化图像判断肿瘤与血管关系(图1)。

统计学处理采用R version 3.5.2软件(http：//www.R-project.org/)，以Fisher确切概率法比较3个级别的肿瘤弥散情况有无差异，并分析肿瘤位置(脑实质内、脑实质外、脑室内、颅内外沟通)与误诊情况的关系。采用SPSS 25.0 for MAC统计软件，以多元线性回归方法分析术中出血量与肿瘤血管情况、肿瘤最大径之间的关系；因变量为术中出血量的常用对数(以10为底对数)值，自变量为肿瘤血管情况、肿瘤最大径；将肿瘤血管情况做哑元化后纳入回归模型，包绕动脉或累及静脉者赋值为1，既不包绕动脉又不累及静脉者赋值为0；肿瘤最大径作为连续变量直接纳入回归模型。P<0.05为差异有统计学意义。

肿瘤呈T2WI等信号、增强扫描后呈明显不均匀强化，图中右侧颈内动脉(小细箭头)、基底动脉(小粗箭头)表现为条线样低信号，被肿瘤包绕，图D中另可见肿瘤累及右侧海绵窦(小三角形)Tumor shows isointense signal on T2WI and obvious uneven enhancement；right internal carotid artery(thin arrow)，basilar artery(thick arrow)present line-like hypointense signal and are surrounded by the tumor；right cavernous sinus(triangle)is also involved in panel DA.T2WI；B.轴位；C.矢状位；D.冠状位，增强图像A.T2WI；B.axial；C.sagittal；D.coronal，enhanced imaging图1 患者，男，13岁，病变位于右鞍旁-岩尖-桥小脑角(跨中后颅窝)，定位于脑实质外，病理结果为内皮型脑膜瘤(WHOⅠ级)Fig 1 A thirteen-year-old male patient with extraparenchymal，right parasellar-petrous apex-cerebellopontine angle meningioma，and pathologic result shows meningothelial meningioma of WHO grade Ⅰ

结 果

一般情况29例患者中，男13例，女16例，平均年龄(9.7±3.8)岁(3～14岁)；肿瘤平均最大径(55.5±26.8)mm(3～98 mm)；主诉为头痛10例，癫痫发作7例，肢体无力6例，视力改变3例，恶心呕吐1例，意外发现2例。幕上肿瘤23例，幕下肿瘤3例，跨小脑幕肿瘤3例；脑实质外肿瘤14例，脑实质内肿瘤7例，脑室内肿瘤6例，颅内外沟通肿瘤2例；经病理证实的 Ⅰ 级肿瘤21例(表1，图2、3)，Ⅱ 级肿瘤7例，Ⅲ 级肿瘤1例(表1、图4)。26例患者具有术中出血量数据，中位出血量235(137.5，450.0)ml。

表1 肿瘤病理分型Table 1 Tumor grading and classification

A.T1WI；B.T2WI，肿瘤实质呈等信号，肿瘤内可见小片状T1WI低信号、T2WI高信号及血管流空影；C.DWI；D.ADC，示肿瘤实质未见明显弥散受限；E.轴位；F.矢状位；G.冠状位，增强图像，病变呈不均匀强化；H.病理结果为移行型(混合型)脑膜瘤(WHO Ⅰ级)(HE，低倍放大)A.T1WI；B.T2WI，tumor shows isointense signal，with small pieces of hypointense T1WI signal，hyperintense T2WI signal，and blood flow void；C.DWI：D.ADC，tumor shows unlimited diffusion；E.axial；F.sagittal；G.coronal，enhanced imaging，tumor shows uneven enhancement；H.pathologic result shows transitional meningioma of WHO grade Ⅰ(HE，low-level magnificent)图2 患者，女，13岁，病变位于右额镰旁，定位于脑实质外伴周围脑组织水肿Fig 2 A thirteen-year-old female patient with right extraparenchymal frontal para-falx meningioma and peritumor edema

A.CT平扫示病变呈均匀低密度；B.T2WI；C.T1WI，肿瘤呈T1WI低信号、T2WI高信号，信号欠均匀；D.DWI；E.ADC，病变未见弥散受限；F.轴位；G.矢状位；H.冠状位，增强图像，病变呈不均匀强化；I.病理结果为血管瘤型脑膜瘤(WHO Ⅰ 级)(HE，中倍放大)A.CT scan shows even low density；B.T2WI；C.T1WI，tumor shows hypointense T1WI signal and hyperintense T2WI signal；D.DWI；E.ADC，tumor shows unlimited diffusion；F.axial；G.sagittal；H.coronal，enhanced imaging，tumor shows uneven enhancement；I.pathologic result shows angiomatous meningioma of WHO grade Ⅰ(HE，medium-level magnificent)图3 患者，男，10岁，主诉头痛2个月、嗜睡1周，右侧脑室分流术后，病变位于松果体区Fig 3 A ten-year-old male patient complaining about headache for two months and lethargy for a week，with the images taken after the cerebral ventricular shunt and tumor located in the pineal region

MRI表现29例患者均行T1WI及T2WI平扫检查，其中28例行增强扫描，23例行DWI检查。MRI平扫脑膜瘤实质主要呈T1WI等信号，T2WI等或高信号；增强扫描可见大部分肿瘤有明显不均匀强化，肿瘤边界相对清楚；12例有硬膜尾征，16例无硬膜尾征/或未累及脑膜，1例因未行增强扫描而无法准确判断脑膜受累情况；12例有囊变，17例无囊变；19例临近颅骨的肿瘤中，颅骨受压8例，增生5例，骨质破坏2例，无改变4例；1级水肿16例，2级水肿6例，3级水肿5例，4级水肿2例；在有DWI数据的23例肿瘤中，10例肿瘤存在弥散受限情况。经Fisher精确概率法分析后，未发现肿瘤位置、瘤周水肿程度、T1WI信号、T2WI信号、强化模式、硬膜尾征、囊变情况和弥散情况与病理分级有显著关系(P均>0.05)(表2)。

表2 不同病理级别患者的影像学特征Table 2 Imaging features of meningiomas of different pathological grades

肿瘤位置与是否误诊的关系定位脑实质内的肿瘤误诊7例，包括胶质瘤3例、中枢神经系统胚胎性肿瘤2例、节细胞胶质瘤2例；定位脑实质外的肿瘤误诊5例，包括神经鞘瘤2例、生殖细胞肿瘤1例、未给出诊断2例；定位脑室内的肿瘤误诊4例，包括室管膜瘤2例、脉络丛乳头状瘤1例、未给出诊断1例；定位颅内外沟通的肿瘤误诊为嗅神经母细胞瘤1例；不同位置的肿瘤诊断正确率间差异有统计学意义(P=0.021)。定位脑实质内的肿瘤极易误诊，定位脑实质外的肿瘤诊断正确率较高(表3)。

表3 肿瘤位置与误诊的关系Table 3 Tumor location and misdiagnoses

硬膜尾征与误诊率的关系12例患者有硬膜尾征，8例诊断正确，4例误诊；16例无硬膜尾征，4例诊断正确，12例误诊；Fisher精确概率法得到单侧P=0.034，硬膜尾征阳性可明显降低误诊率。

肿瘤的术中出血量与肿瘤局部血管情况、肿瘤最大径的关系以肿瘤血管情况、肿瘤最大径为自变量，以术中出血量的常用对数值为因变量进行单因素和多因素回归分析，结果显示，肿瘤包绕动脉或有静脉受累对术中出血量有正向作用(P=0.020)；肿瘤最大径与术中出血量正线性相关(P=0.001)，两者联合进行多元回归分析时模型拟合程度更优(Rad2=0.468)(表4、图5)。

表4 术中出血量与肿瘤周围血管情况、肿瘤最大径的关系Table 4 Associations of blood loss during surgery with tumor vascularization and tumor diameter

在累及血管的肿瘤(蓝色圆点)和不累及血管(红色圆点)的肿瘤中，术中出血量均随肿瘤最大径的增大而增多(蓝色虚线、红色虚线)In both tumors involving vessels(blue dots)and tumors not involving vessels(red dots)，the blood loss during surgery elevates as the tumor diameter increases(blue and red dashed lines)图5 肿瘤的术中出血量与肿瘤局部血管情况和肿瘤最大径的关系Fig 5 The associations of blood loss during surgery with tumor diameter and tumor relationship with peripheral vessels

讨 论

在成人中，脑膜瘤约占原发性颅内肿瘤的30%[3]，但在16岁以下的儿童中，脑膜瘤仅占原发性颅内肿瘤的0.4%～4.6%[1]，且有14.5%的患者合并神经纤维瘤病[4]。本组病例均为儿童原发性脑膜瘤，入组年龄小于等于14岁，低于大部分文献的患者年龄，并且排除了既往放射治疗病史和合并神经纤维瘤病的病例，相对更为罕见、诊断难度更大。

本研究结果显示，女性患者略多于男性，脑膜瘤主要位于幕上，MRI平扫脑膜瘤实质主要呈T1WI等信号、T2WI等或高信号，行DWI检查的病例中约43.5%可见弥散受限。囊变的比例约41.4%，高于文献中的15.8%[5]，也高于成人的4.0%[6]，加之肿瘤整体信号易受出血、钙化、血管流空影响，给诊断带来困扰。增强扫描可见大部分肿瘤有明显不均匀强化，仅43%病例可见特征性的硬膜尾征[7]，此外缺乏特异性影像学征象，可能是误诊率高的原因之一。本研究中影像诊断的正确率仅为41%，而硬膜尾征阳性可显著增加影像诊断的正确率。

本研究按肿瘤位置由多到少依次为脑实质外、脑实质内、脑室内、颅内外沟通，不同位置的肿瘤诊断正确率不同。部分儿童原发性脑膜瘤区分脑实质内、脑实质外困难，而本研究中所有定位均由两位高年资放射科医师结合手术记录对肿瘤位置的描述共同协商确定，比临床工作中单纯依靠影像学定位更为准确。位于脑实质内的肿瘤极易误诊[8]，本研究中位于脑实质内肿瘤的诊断正确率为0，主要误诊为胶质瘤、节细胞胶质瘤及中枢神经系统胚胎性肿瘤；定位于脑实质外的肿瘤诊断正确率相对高，但需与神经鞘瘤、生殖细胞肿瘤鉴别；定位于脑室内肿瘤主要需与室管膜瘤、脉络丛乳头状瘤鉴别；定位于颅内外沟通肿瘤需与嗅神经母细胞瘤鉴别。儿童原发性脑膜瘤发病率低，尤其是位于脑实质内更为罕见，故定位于脑实质内的病例全部误诊，在日常工作中需要引起警惕。

脑膜瘤起源于蛛网膜颗粒帽状细胞，这类细胞主要位于蛛网膜颗粒表面，但也存在于脉络丛、脉络组织和软脑膜中[9]。部分学者认为，脑实质内脑膜瘤起源于软脑膜内的帽状细胞，这些帽状细胞伴随脑内血管进入脑实质内引起肿瘤。还有学者认为，帽状细胞在其迁徙过程中存在脑内暂居现象，是引起脑实质内脑膜瘤的原因[10]。有文献报道，相比于成人，脑实质内脑膜瘤更常见于儿童患者[8]，这可能与其独特的发病机制有关。脑实质内脑膜瘤最易被误诊为胶质瘤，胶质瘤增强示不均匀强化，且无硬膜尾征及骨质破坏[11]，与脑实质内脑膜瘤的影像学特征相似，也是脑实质内脑膜瘤难以正确诊断的原因之一。

儿童脑膜瘤具有与成人脑膜瘤不同的影像学和组织学特点，且更常出现WHO病理分级中恶性(Ⅱ级及以上)的肿瘤[13]。本研究中恶性肿瘤的比例(Ⅱ～Ⅲ)为28%，高于成人脑膜瘤的1%～10%，高于贾文清等[5]报道的21%，但低于Li等[13]报道的39%。推测其原因与两个研究纳入病例的年龄段不同有关，Li等[13]的研究中纳入了15～18岁年龄组。本研究中，Ⅱ级脑膜瘤弥散不受限的比例高于其他级别，但各级别脑膜瘤弥散受限情况差异不显著，故弥散受限不能作为预测儿童脑膜瘤病理分级的指标之一，与Li等[13]报道的相符。其余影像学指标各级别间差异均不显著。

儿童脑膜瘤的一线治疗方案为手术切除[14]。本研究所有纳入病例均在本院进行手术，在忽略临床因素对出血量影响的因素后，经统计分析发现，出血量与肿瘤包绕动脉或累及邻近静脉、肿瘤最大径分别呈正相关，当两者同时考虑后模型拟合度更好，故儿童原发性脑膜瘤当出现包绕动脉或累及邻近静脉、肿瘤最大径大时，要警惕术中大量出血可能，术前做好预估并适当备血，此点对于自身血容量相对低的儿童患者更有意义。

儿童脑膜瘤尤其是原发性儿童脑膜瘤属于罕见病例，因此本研究病例数有限，且Ⅲ级病例仅有1例，有待更长时间跨度、更多中心的联合研究。

综上，本研究结果显示，儿童脑膜瘤极其罕见，肿瘤影像学表现缺乏特征性，诊断难度大，尤其位于脑实质内的肿瘤极易被误诊，在临床工作中应引起警惕。在影像学指标方面，肿瘤包绕动脉或有静脉受累与肿瘤最大径与术中出血量呈正相关。