脑膜瘤患者MRI增强扫描影像学特征及临床预后预测价值

张 会,崔艳秋,刘 岩

脑膜瘤是常见颅内肿瘤,多以癫痫、头痛为首发症状,占颅内肿瘤的39.0%,仅次于神经上皮性肿瘤[1-2]。临床研究显示,颅内脑膜瘤好发于静脉窦旁,易累及周围静脉系统,侵犯窦腔、窦壁,若肿瘤切除术中处理不当可能导致脑组织水肿,引发颅内压增高,严重者可造成死亡[3-5]。因此,术前准确诊断、充分了解脑膜瘤表现,对手术方案制订有积极指导意义。MRI增强扫描具有多轴位成像、软组织分辨率高的特点,是脑膜瘤首选的影像学检查手段,对于脑膜瘤术前诊断及手术治疗有重要指导作用[6-7]。现已有研究利用MRI增强扫描特征鉴别诊断脑膜瘤,但其对脑膜瘤预后预测的研究较为少见。本研究深入分析脑膜瘤患者MRI增强扫描特征,探讨其对脑膜瘤患者预后的预测价值,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 选例基线资料

选取2019年10月—2022年10月宿州市第一人民医院收治的87例脑膜瘤,其中男52例(59.77%),女35例(40.23%);年龄43～67(55.37±5.62)岁;体质量指数17～25(21.36±1.74)kg/m2;病程13～36(24.57±5.58)月;病理分级:WHOⅠ级25例(28.74%),WHOⅡ级43例(49.43%),WHOⅢ级19例(21.84%);病变位置:大脑凸面35例(40.23%),矢状窦旁20例(22.99%),大脑镰旁17例(19.54%),颅底13例(14.94%),其他2例(2.30%)。本研究经宿州市第一人民医院医学伦理委员会批准(20230016),入选者签署知情同意书。

纳入标准:脑膜瘤经病理学检查确诊;符合脑膜瘤诊断标准[8];行鼻内镜联合显微外科肿瘤切除,部分行颅底修补术;无免疫系统缺陷;均在手术或病灶穿刺前完成MRI增强扫描。排除标准:伴有颅内高压等其他颅内病变;有放化疗或手术史;多发脑膜瘤;有脑部治疗史;存在肝肾等重要脏器病变;期间出现新型冠状病毒感染;精神异常。

1.2 MRI增强扫描

采用1.5 T超导型MRI机(Essenza,德国Siemens公司),8通道头部正交线圈,取仰卧位,对比剂:钆喷酸葡胺(Gd-DTPA),注射流速3 mL/s,剂量0.3 mL/kg。主要扫描序列及参数:横断面扫描T1WI,矩阵320×224,层间距/层厚1 mm/6 mm,反转角90°,视野230 mm×207 mm,重复/回波时间900 ms/9 ms;横断面扫描T2WI,矩阵448×314,层间距/层厚1 mm/6 mm,反转角150°,视野230 mm×207 mm,重复/回波时间5 000 ms/90 ms;矢状面、冠状面扫描采用FLAIR序列,矩阵256×230,层间距/层厚1 mm/6 mm,反转角150°,视野230 mm×207 mm,重复/回波时间87 ms/9 000 ms。MRI增强扫描:注射Gd-DTPA,回波时间2.6 ms,重复时间175 ms,对比剂注射前平扫1次,注射后重复无间断扫描6个时相,持续时间每次约20 s,经后期工作站测量3次血管外细胞外容积分数(Ve)、容积转移常数(Ktrans),取平均值。

1.3 观察指标

1)比较不同病理分级脑膜瘤患者MRI增强扫描影像学特征。2)分析MRI增强扫描影像学特征与病理分级的相关性。3)以格拉斯哥预后分级(GOS)[9]评估脑膜瘤患者术后6个月神经功能,Ⅴ级:恢复良好,有轻度缺陷,可正常生活;Ⅳ级:轻度残疾,可独立生活;Ⅲ级:重度残疾、清醒,需他人照料日常生活;Ⅱ级:植物生存仅有最小反应;Ⅰ级:死亡。根据预后情况分为预后不良组(GOS Ⅱ～Ⅲ级)、预后良好组(GOS Ⅳ～Ⅴ级)。比较不同预后患者MRI增强扫描影像学特征。4)分析脑膜瘤患者预后不良影响因素。5)分析MRI增强扫描影像学特征对脑膜瘤患者术后6个月预后预测价值。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 不同病理分级患者MRI增强扫描影像学特征比较

不同病理分级脑膜瘤患者瘤周水肿、血管流空信号、MCER、肿瘤最大径、V、Sv、Ktrans、Ve比较差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);瘤周水肿、血管流空信号占比及MCER、肿瘤最大径、V、Sv、Ktrans、Ve水平WHO Ⅲ级患者>WHO Ⅱ级患者>WHO Ⅰ级患者(P<0.05,P<0.01)。见表1。

表1 不同WHO病理分级脑膜瘤患者MRI增强扫描影像学特征比较

2.2 MRI增强扫描影像学特征与病理分级相关性

脑膜瘤患者瘤周水肿、血管流空信号、MCER、肿瘤最大径、V、Sv、Ktrans、Ve与病理分级均呈正相关(r=0.633、0.597、0.618、0.641、0.743、0.536、0.614、0.627,P<0.05)。赋值:病理分级(WHO Ⅰ级=1、WHO Ⅱ级=2、WHO Ⅲ级=3),瘤周水肿(否=0,是=1),血管流空信号(无=0,有=1)。

2.3 不同预后患者MRI增强扫描影像学特征比较

预后良好组瘤周水肿、血管流空信号占比低于预后不良组,MCER、肿瘤最大径、V、Sv、Ktrans、Ve水平低于预后不良组(P<0.01)。见表2。

表2 不同预后脑膜瘤患者MRI增强扫描影像学特征比较

2.4 脑膜瘤患者预后不良影响因素分析

以脑膜瘤患者预后为因变量,以表2中差异有统计学意义的项目为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示:瘤周水肿、血管流空信号、MCER、肿瘤最大径、V、Ktrans、Ve是脑膜瘤患者预后不良的独立影响因素(P<0.05)。见表3。

表3 脑膜瘤患者预后不良的多因素Logistic回归分析

2.5 MRI增强扫描影像学特征对脑膜瘤患者预后预测价值

以预后不良脑膜瘤患者为阳性样本,预后良好脑膜瘤患者为阴性样本,绘制术前MRI增强扫描影像学特征:瘤周水肿、血管流空信号、MCER、肿瘤最大径、V、Ktrans、Ve预测脑膜瘤患者术后6个月预后不良的ROC曲线,结果显示各指标联合预测的曲线下面积(AUC)最大,大于各指标单独预测(P<0.05)。见表4、图1。

MCER为最大对比增强率,V为肿瘤体积,Ktrans为容积转移常数,Ve为血管外细胞外容积分数,ROC为受试者工作特征。

表4 MRI增强扫描影像学特征对脑膜瘤患者预后的预测价值

3 讨论

瘤周水肿是继发于脑膜瘤的常见病变,翁宇和仁增[10]研究显示,脑膜瘤患者瘤周水肿发生率为55.97%。本研究中60.92%的脑膜瘤患者存在瘤周水肿,与既往研究结果相似。临床多认为瘤周水肿与肿瘤血管大小不一致、血流速度缓慢导致血管源性水肿有关[11-12]。本研究中不同病理分级脑膜瘤患者瘤周水肿发生率比较差异明显,且与病理分级呈正相关,说明瘤周水肿可一定程度反映病情进展状况。分析主要原因为瘤周水肿可损伤血脑屏障功能,引起神经功能缺损,进而加重脑膜瘤患者病情程度[13]。肿瘤组织中包含众多薄壁血管、厚壁血管,报道显示,脑膜瘤多源于颈外动脉、颈内动脉双重血管供血,血管流空信号表明脑膜瘤血流丰富[14]。本研究87例脑膜瘤中49例存在血管流空信号,提示血管流空信号可作为脑膜瘤患者的一种典型特征。

MCER可反映肿瘤毛细血管通透性,有报道发现不同分期子宫内膜癌患者MCER水平不同,Ⅲ期、Ⅱ期、ⅠB期、ⅠA期患者MCER水平依次降低[15]。本研究对不同病理分级脑膜瘤患者MCER水平进行比较,结果显示WHO Ⅲ级患者MCER水平>WHO Ⅱ级患者>WHO Ⅰ级患者。肿瘤最大径、V均可反映脑膜瘤病灶大小。有文献报道,肿瘤大小与肿瘤生长时间、肿瘤细胞分化活跃程度有关[16]。本研究结果显示,脑膜瘤患者肿瘤最大径、V与病理分级呈正相关,且预后良好组二者水平均低于预后不良组,提示二者与脑膜瘤患者预后有关。蒋雨锋等[17]研究显示,脑膜瘤患者Sv与病理分级有关,可一定程度辅助鉴别脑膜瘤良恶性。本研究也发现,脑膜瘤患者Sv与病理分级呈正相关,与上述研究结果相似。分析原因为,脑膜瘤患者Sv与肿瘤细胞增殖速度、肿瘤形状规则程度有关。但本研究进一步行多因素Logistic回归分析显示,Sv并非脑膜瘤患者预后不良的独立影响因素,故未将Sv纳入ROC曲线分析,分析原因可能与本研究样本量较少有关,有待扩大样本量进一步探究证实。

有研究显示,Ktrans是基于MRI增强扫描对微血管通透性、血管外细胞外间隙容积的定量分析参数[18]。本研究相对于预后不良组,预后良好组Ktrans、Ve水平较低,且经多因素Logistic回归分析两项血流动力学定量参数均为脑膜瘤患者预后的影响因素。考虑原因为,在血脑屏障正常作用下,MRI增强扫描过程中对比剂通过受阻,表现为Ktrans是零[19]。但在脑膜瘤病理状态下,存在大量新生毛细血管,加重血脑屏障受损程度,增加了毛细血管通透性,故Ktrans、Ve水平相应升高[20]。此外,本研究显示,瘤周水肿、血管流空信号、MCER、肿瘤最大径、V、Ktrans、Ve联合预测脑膜瘤患者预后不良的AUC(0.936)大于各指标单独预测,表现出较高的预测价值,对临床脑膜瘤诊疗具有积极指导意义。

综上,MRI增强扫描影像学特征与脑膜瘤患者病理分级密切相关,瘤周水肿、血管流空信号、MCER、肿瘤最大径、V、Ktrans、Ve联合预测脑膜瘤患者的临床预后价值较高。