MRI 冠状位丘脑中间块高度在诊断双侧中线旁丘脑肿瘤中的价值

苏 录，周 剑，2，薛 静，2*，高培毅，2

（1.首都医科大学附属北京天坛医院放射科，北京 100070；2.北京市神经外科研究所神经影像中心，北京 100070）

0 引言

丘脑病变属少见病，鉴别诊断主要依靠MRI，仅少数疾病的CT 表现具有典型特征，如生殖细胞瘤（germ cell tumors，GCTs）密度稍高，法布里（Fabry）病[1]出现多发对称性钙化等。很多学者对丘脑疾病MRI表现进行了探索[2-8]，发现仅少数病变信号或密度特殊、伴钙化或合并出血，肿瘤可具有占位效应，部分病变合并其他部位受累，大多数丘脑疾病呈T1WI 低信号、T2WI 高信号、CT 呈略低密度，影像表现相似，鉴别诊断难度仍然较大。既往国内外学者研究的多为弥漫性丘脑病变，不进行分区，仅有少量研究显示丘脑病变具有亚区特异性，如Fabry 病的“丘脑枕征”[1]、Percheron 动脉（artery of Percheron，AOP）梗死的中脑“V”字征[9]。事实上各丘脑亚区（前部、中线旁、外侧及丘脑枕）中，中线旁病变最为多见，具有深入研究的价值。而且我们在临床实践中发现，双侧中线旁丘脑肿瘤及非肿瘤性疾病的丘脑中间块虽均有增大，但肿瘤患者的丘脑中间块增大得更为明显，尤其是中间块高度。笔者团队收集了我院一批双侧中线旁丘脑病变的MRI 及临床资料，由于无中间块大小的相关文献作为参照，本研究将这批资料的中间块高度总体平均值作为标准，大于平均值者视为显著增大，初步探索该区肿瘤中间块显著增大者是否比非肿瘤多，计算其预测该区肿瘤的效能，并进一步与占位征象的诊断效能进行比较。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2012 年10 月至2023 年1 月我院行头部MRI 检查的具有双丘脑病变的患者资料，连续性入组，纳入标准：（1）双侧中线旁丘脑病变，至少中间块周围信号异常；（2）具有2D 冠状位或3D MRI 序列；（3）合并或不合并中脑病变；（4）T1WI/T2WI不能确定治疗方案；（5）MRI 检查时间早于手术及放、化疗时间；（6）年龄≤90 岁；（7）临床随诊、活检、手术病理或诊断性治疗证实为肿瘤或非肿瘤性病变。排除标准：（1）单侧丘脑病变；（2）双丘脑单纯前部、外侧或者枕部病变；（3）除双丘脑、中脑以外还合并其他部位病变；（4）单纯前或后联合受累的病变；（5）影响数据评估的任何情况。

本研究共纳入72 例患者，包括23 例肿瘤患者（肿瘤组）和49 例非肿瘤患者（非肿瘤组）。23 例肿瘤患者中1 例患弥漫大B 细胞淋巴瘤、4 例患GCTs、1例患胶质母细胞瘤、5 例患星形细胞瘤、4 例患间变性星形细胞瘤及8 例患弥漫中线胶质瘤。49 例非肿瘤患者中15 例炎性改变、13 例动脉性梗死、7 例静脉性梗死、2 例韦尼克脑病（Wernicke’s encephalopathy，WE）、1 例动静脉瘘（arteriovenous fistula，AVF）、2 例脑发育性静脉异常（developmental venous anomalies，DVAs）、3 例海绵状血管畸形（cavernous malformation，CM）伴DVAs、3 例静脉引流异常、2 例其他类型血管病及1 例脑瘫。

1.2 序列参数与数据重建

本研究数据由1.5T 或3.0T 磁共振仪采集，序列主要为增强冠状位2D T1WI，部分患者扫描3D T1WI/T2WI/T2FLAIR 序列，如无上述序列者收集3D TOF-MRA（time-of-flight magnetic resonance angiography）及磁敏感加权成像（susceptibility weighted imaging，SWI）数据。3D 序列的冠状位图像采用DICOM图像阅读器3D 重建得出。各序列主要采用8 通道头线圈，部分采用32 通道头线圈。

MRI 序列基本参数包括：视野（field of view，FOV）240 mm×240 mm，采集矩阵256×256，重建矩阵256×256 或512×512。具体参数如下：（1）2D T1-FLAIR 增强冠状位：重复时间（repetition time，TR）1900～2275 ms，回波时间（echo time，TE）9～29 ms，层厚/层间隔5.0或5.5 mm/1.0 mm。（2）T1WI-3D-MP RAGE/3D-FSPGR/3D-BRAVO：TR 6～9 ms，TE 3～4 ms，翻转角（flip angle，FA）7°～12°，回波链长度（echo train length，ETL）140～220，反转时间（inversion time，TI）450～750 ms，层厚/层间隔1.1 mm/1.0～1.1 mm。（3）3D-T2FLAIR：TR 4800～6500 ms，TE 106～433 ms，TI 1100～1650 ms，FA 54°～90°，ETL 140～200，层厚/层间隔0.7～1.0 mm/1.0 mm。（4）3D T2WI/3D-CUBE T2WI：TR 2002～3200 ms，TE 120～632 ms，FA 54°～90°，ETL 110～320，层厚/层间隔2.0 mm/1.0 mm。（5）3D TOF-MRA：TR 19～21 ms，TE 2～4 ms，FA 18°～20°，层厚/层间隔0.6～1.6 mm/0.8 mm。（6）SWI：TR 28 ms，TE 20 ms，FA 15°，层厚/层间隔1 mm/1 mm。

1.3 影像学及临床数据评估

由2 名观察者独立评估病灶是否具有占位效应，并测量入组病例的MRI 冠状位（3D 重建或2D）丘脑中间块高度，计算所有入组患者丘脑中间块平均高度，大于平均值者判定为显著增大，不大于平均值者判定为无显著增大。在临床病历及影像报告中收集以下数据资料：患者年龄、性别、是否具有非特异性症状、是否具有神经功能缺损、病灶是否有弥散受限、信号是否混杂、左侧大或右侧大、中脑是否受累及增强扫描是否强化。

1.4 统计学分析

采用SPSS 26.0 数据统计分析软件对数据进行统计学分析。采用卡方及t 检验比较组间各参数的统计学差异。Kappa 值用于比较2 名观察者的评估一致性。计算占位征象及中间块显著增大（中间块高度＞总体平均值）诊断双侧中线旁丘脑肿瘤的阴性预测值、阳性预测值、敏感度及特异度。P≤0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 影像学及临床资料

肿瘤组患者年龄小于非肿瘤组患者（t=-2.412，P=0.018），神经功能缺损者少于非肿瘤组（χ2=5.963，P=0.015）；肿瘤组与非肿瘤组间女性占比、非特异性症状、信号混杂与否、弥散受限、中脑受累、是否左侧大及增强扫描强化差异无统计学意义。详见表1。

表1 影像学及临床资料比较

2.2 丘脑中间块高度总体平均值及评估结果一致性

入组患者丘脑中间块平均高度为9.3 mm，因此，中间块高度＞总体均值9.3 mm 判定为中间块明显增大（如图1 所示），否则为无显著增大（如图2 所示）。2 名观察者对同一病例中间块是否显著增大及病灶是否具有占位效应的判定结果一致性较好（K中间块=0.862，K占位效应=0.830）。

图1 双侧中线旁丘脑病变中间块显著增大（中间块高度＞9.3 mm）图例

图2 双侧中线旁丘脑病变中间块无显著增大（中间块高度≤9.3 mm）图例

2.3 MRI 冠状位丘脑中间块显著增大（中间块高度＞9.3 mm）与占位征象诊断双侧中线旁丘脑肿瘤的效能对比

双侧中线旁丘脑肿瘤组患者中间块显著增大（中间块高度＞9.3 mm）者及具有占位效应者均多于非肿瘤组（χ2=46.813，P<0.001；χ2=39.600，P<0.001）。MRI冠状位丘脑中间块显著增大（中间块高度>9.3 mm）诊断双侧中线旁丘脑肿瘤的敏感度、特异度、阴性预测值、阳性预测值分别为78.3%、98.0%、90.6%和94.7%，占位效应诊断该区肿瘤的敏感度、特异度、阴性预测值、阳性预测值分别为73.9%、95.9%、88.7%和89.5%。

3 讨论

丘脑病变在神经系统疾病中占比较低，临床起病隐匿，影像表现类似，鉴别诊断复杂。本研究与既往研究的丘脑肿瘤患者年龄相仿[10]，平均值分别为（35.83±21.538）岁和40 岁，肿瘤组年龄均小于非肿瘤组，可能与丘脑胶质瘤、生殖细胞瘤好发于青少年有关，且本研究中这2 种肿瘤占比较高（22/23）。既往研究报道丘脑肿瘤患者男性多于女性[10]，而本研究中肿瘤组与非肿瘤组均男性占比较多，但差异无统计学意义。流行病学上肿瘤、WE、动脉性梗死、DVA好发于男性，脑炎及静脉性梗死好发于女性，DVAs及CM 男女发病率基本相当，而本研究中脑炎及静脉梗死占比大于WE 及动脉梗死占比，理论上非肿瘤组女性患者应多于男性，但实际上男女比例为12/11，考虑本研究男女占比差异无统计学意义，可能与样本量较小有关。另外，肿瘤组神经功能缺损者少于非肿瘤组，究其原因，胶质瘤起源于胶质细胞，因此临床上常起病隐匿、以高颅压为首发症状[11]，而非肿瘤性病变则无选择性破坏胶质细胞及神经元，起病急、症状明显[12]，比如脑梗死、脑炎及WE。

大部分丘脑病变的影像学研究不对丘脑进行分区。局灶性丘脑病变MRI 相关研究较少，如，缺血缺氧性脑病常表现为双丘脑及灰质异常，仅累及丘脑时外侧部最为常见[13-14]，溶血性尿毒症综合征易累及丘脑外侧[5，15]，本文研究双侧中线旁（局灶性）丘脑病变，确实未出现上述2 种疾病。大多数研究针对的是弥漫性丘脑病变，报道的典型征象相对少见，包括特殊信号、特殊密度、合并钙化、合并出血及合并其他部位病变[2-8]，即少数丘脑病变T1WI 高信号、T2WI 低信号，如黏多糖贮积症[16-19]；少数可合并出血，如丘脑急性坏死性脑炎[20-21]（acute necrotizing encephalopathy，ANE）与静脉性梗死。而本研究结果显示上述MRI直接征象在双侧中线旁丘脑肿瘤及非肿瘤组间的差异并无统计学意义，对鉴别诊断帮助不大。虽然很多丘脑病变合并其他部位病变，但主要用于非肿瘤性疾病的鉴别诊断，如双丘脑出血可能为ANE 或静脉性梗死，但合并脑干、脑岛皮层下、基底节及小脑[20-21]病变者常提示ANE；丘脑病变合并对称性导水管周围灰质异常提示为WE[22]；甲硝哒唑性脑病与WE 影像表现相似，但双小脑齿状核是特征性部位。丘脑病变合并脑干异常提示渗透性脱髓鞘[23]。无其他部位受累的丘脑病变的鉴别诊断难度更大，因此本研究收集了这类丘脑病变，有些病种与国外报道类似[24]：3 例双丘脑DVAs，3 例因巨大占位压迫导致的静脉引流受阻、丘脑水肿；另外一些病种[25-31]未在本研究中出现，可能与不典型表现、死亡率高、发病率低有关，亦可能与回顾性研究偏倚有关。

本研究中有助于诊断双侧中线旁丘脑肿瘤的MRI 征象仅有2 个：占位效应及中间块高度显著增大，其中前者的敏感度及特异度与既往报道相似（70%～90%）[32]，而MRI 冠状位丘脑中间块显著增大有利于诊断肿瘤鲜有报道，本研究结果显示其价值优于占位效应，有助于早期无占位征象的双侧中线旁丘脑肿瘤的诊断（如图1 所示）。双侧中线旁丘脑肿瘤及非肿瘤性疾病的丘脑中间块均有所增大，肿瘤更显著的原因可能是丘脑中间块内含肿瘤细胞[33]，肿瘤细胞由此扩散到对侧，因此丘脑中间块增大可早于占位效应。相反，非肿瘤性病变的中间块增大其病理为缺血、淤血、细胞肿胀或细胞外间隙炎性渗出，本质上为炎性或渗出性，不含肿瘤细胞，因此增大不显著。本研究中的动脉性梗死（基底动脉尖综合征或AOP 梗死[34]）的中间块形态改变最轻，部分信号及形态正常，而静脉血栓者常累及全丘脑，常伴有中间块轻度增大。

丘脑中间块是一个前后径大于高度、左右径的结构，通过本研究的MRI 阅片实践发现，2D MRI 轴位像丘脑中间块易因未扫及而被低估，2D MRI 矢状位丘脑中间块易因部分容积效应而被高估，相比之下，2D MRI 冠状位测量丘脑中间块高度更为准确，3D MRI 冠状位增强扫描观察丘脑中间块最为清晰。因此本研究提倡对双侧中线旁丘脑病变进行3D MRI 序列扫描。本研究2D 冠状位MRI 较3D MRI数据多，用总体平均值（9.3 mm）作为标准预测肿瘤及非肿瘤性丘脑中间块增大，该标准有待通过3D MRI 大样本进一步验证。

综上所述，双侧中线旁丘脑病变在丘脑病变中占比较大，具有深入研究的价值。相比占位征象，MRI冠状位丘脑中间块显著增大（中间块高度＞总体均值9.3 mm）对双侧中线旁丘脑肿瘤的诊断效能更高，3D MRI 测量的中间块高度更为准确，对双侧中线旁丘脑病变的鉴别诊断具有辅助作用。