劉元元(綜述),肖新蘭(審校)
(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院磁共振室,南昌 330006)
腦膜瘤是顱內(nèi)第2常見(jiàn)的腫瘤[1],大部分腦膜瘤影像學(xué)檢查診斷不困難,CT和磁共振在腦膜瘤的診斷中起著關(guān)鍵的作用。典型的腦膜瘤在CT和磁共振圖像上都有典型的表現(xiàn),但是鑒別良惡性仍存在一定的困難,良性和惡性腦膜瘤的各種亞型,在常規(guī)磁共振和CT中很難做出準(zhǔn)確的診斷。
磁共振擴(kuò)散加權(quán)成像 (diffusoion weighted imaging,DWI)反映的是水分子的布朗運(yùn)動(dòng)[2],在腦部急性缺血中的診斷作用已經(jīng)得到公認(rèn),在評(píng)價(jià)腦部腫瘤的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分級(jí)中發(fā)揮著非常重要的作用。筆者就磁共振DWI在腦膜瘤中的應(yīng)用作如下綜述。
DWI是利用特殊的磁共振序列觀察活體組織中水分子的微觀擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),是一種對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)敏感的成像技術(shù)。DWI是目前在活體上對(duì)水分子運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量與成像的唯一無(wú)創(chuàng)性方法,能反映人體組織的空間組成信息及病理生理狀態(tài)下各組織之間的水分子交換的功能狀況。影響DWI的因素較多,主要有擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)、擴(kuò)散系數(shù)(D)、T2透過(guò)效應(yīng)(T2 Shine-through effect)及各向異性[3]。 b 值體現(xiàn)了MR成像序列對(duì)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)表觀的敏感程度,隨著b值的增高,DWI的權(quán)重增大,但是圖像信噪比會(huì)降低。DWI信號(hào)除了受水分子擴(kuò)散的影響外,還受到多種生理因素的影響,如運(yùn)動(dòng)、呼吸、灌注等,所以常用表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)來(lái)描述活體的擴(kuò)散狀況。ADC值與DWI信號(hào)的關(guān)系可用公式:ADC=[In(Sl/S2)]/(b2-b1)來(lái)表示,其中Sl、S2分別為與bl、b2值相對(duì)應(yīng)的DWI信號(hào)強(qiáng)度,若ADC值增加,則DWI信號(hào)降低,反之亦然。當(dāng)受檢組織T2信號(hào)增高時(shí),在DWI上可殘留明顯的T2圖像對(duì)比,這種現(xiàn)象稱為T2透過(guò)效應(yīng),它可造成擴(kuò)散受限的假陽(yáng)性,因此消除T2透過(guò)效應(yīng)是必須的,常用的方法是形成ADC圖,可以對(duì)組織水分子擴(kuò)散作定量的評(píng)價(jià)。
對(duì)腫瘤的診斷,病理學(xué)依據(jù)是腫瘤組織學(xué)上的特征,包括細(xì)胞密度、核異型性、有絲分裂行為、細(xì)胞核變形、血管增生以及壞死等。DWI和病灶的細(xì)胞密度相關(guān)聯(lián),包括間質(zhì)成分,如血管增生和纖維細(xì)胞密集程度等[4]。DWI反映組織的水分子布朗運(yùn)動(dòng),通過(guò)測(cè)量ADC值可以定量的評(píng)價(jià)水分子運(yùn)動(dòng)。有研究[5]表明,病灶的ADC值和病灶的組織細(xì)胞的致密程度有很強(qiáng)的相關(guān)性,高ADC值,一般表示病灶細(xì)胞致密性較低、壞死或者囊變,反映細(xì)胞間隙增開(kāi),水分子擴(kuò)散自由度增加;低ADC值,反映病灶細(xì)胞致密度高,也就是說(shuō),細(xì)胞致密度高的病灶A(yù)DC值低,細(xì)胞致密度低的病灶A(yù)DC值高。
DWI最早應(yīng)用于急性腦梗死,后在顱內(nèi)其他疾病應(yīng)用也逐漸開(kāi)展[6]。DWI在鑒別表皮樣囊腫和蛛網(wǎng)膜囊腫中發(fā)揮重要的作用。表皮樣囊腫因?yàn)槠鋬?nèi)容物對(duì)水分子擴(kuò)散的限制,DWI呈高信號(hào),而蛛網(wǎng)膜囊腫內(nèi)容物和腦脊液相同,DWI呈低信號(hào)[7]。DWI鑒別膿腫比較敏感,膿腫由于膿液是一種黏稠、厚實(shí)的液體,包含了大量的炎性細(xì)胞、細(xì)菌、消化后的蛋白質(zhì)和纖維蛋白[8],這些液體黏稠的性狀,限制了水分子的自由擴(kuò)散,因此DWI顯示高信號(hào),ADC值較低。
腦膜瘤為僅次于膠質(zhì)瘤的第2種常見(jiàn)的顱內(nèi)腫瘤,91%~95%為良性,起病慢,病程長(zhǎng)[1]。腫瘤來(lái)源于蛛網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞,常見(jiàn)于富含蛛網(wǎng)膜顆粒與蛛網(wǎng)膜絨毛的地方,以上矢狀竇旁、大腦凸面及大腦鐮多見(jiàn),其次為蝶骨嵴、鞍結(jié)節(jié)、嗅溝、小腦橋腦角及小腦幕等部位[9]。腦膜瘤多有頸內(nèi)及頸外動(dòng)脈雙重血供,因此腦膜瘤的血供常較豐富。外科腫瘤切除仍是最有效的治療方法。
根據(jù)2006年11月的德國(guó)海德堡會(huì)議上通過(guò)的 《2007年WHO CNS腫瘤分類》[10], 腦膜瘤有 15種病理分型,3種(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)分級(jí)。WHO對(duì)腦膜瘤進(jìn)行分級(jí)的病理標(biāo)準(zhǔn)為:瘤細(xì)胞的豐富程度、細(xì)胞生長(zhǎng)活躍狀態(tài)、核異型情況、核分裂像多少、瘤組織壞死、有無(wú)腦組織浸潤(rùn)等。Ⅰ級(jí)腫瘤增生傾向小,僅手術(shù)全切可能治愈;Ⅱ級(jí)腫瘤有向更高惡性腫瘤進(jìn)展的傾向;Ⅲ級(jí)腫瘤一般有惡性組織學(xué)證據(jù),包括腫瘤細(xì)胞核不典型和活躍的核分裂,大多數(shù)情況下Ⅲ級(jí)腫瘤都應(yīng)輔以放療和化療。腫瘤的組織學(xué)級(jí)別是臨床上用于推測(cè)預(yù)后和預(yù)測(cè)療效較為重要的一項(xiàng)指標(biāo),不論其他指標(biāo)如何,Ⅱ級(jí)腫瘤的存活期一般都>5年,而Ⅲ級(jí)腫瘤的存活期一般為2~3年。腦膜瘤較常見(jiàn)的5種分型:纖維型腦膜瘤、上皮型腦膜瘤、血管瘤型腦膜瘤 (WHO I),非典型腦膜瘤(WHOⅡ)以及間變型腦膜瘤(WHOⅢ)。1)纖維型腦膜瘤是腦膜瘤的常見(jiàn)亞型,屬于較少機(jī)會(huì)復(fù)發(fā)和侵襲的腦膜瘤,WHO分級(jí)Ⅰ級(jí)。瘤細(xì)胞及其核均呈長(zhǎng)梭形,膠質(zhì)纖維較多,瘤細(xì)胞排列成疏松的同心漩渦狀,包膜完整,瘤體內(nèi)膠原纖維玻璃樣變及鈣化的出現(xiàn)使其自由水含量減少,間質(zhì)成分增多[11]。2)上皮型腦膜瘤也是腦膜瘤常見(jiàn)的亞型,WHO分級(jí)Ⅰ級(jí),病理切片上可見(jiàn)均勻分布的卵圓形腦膜瘤上皮細(xì)胞,中等致密排列,間質(zhì)成分少見(jiàn),血液供應(yīng)比較豐富,質(zhì)地中等偏軟,有明確的腫瘤腦組織界面。3)血管型腦膜瘤為WHOⅠ級(jí)腫瘤,病理上腫瘤組織為增生豐富發(fā)育完好的厚壁、薄壁血管,其間有散在分布的腦膜瘤上皮細(xì)胞組成小巢,可有一定程度的異型細(xì)胞,但是往往缺乏核分裂象[12]。血管型腦膜瘤多數(shù)質(zhì)地偏軟,沒(méi)有明確的蛛網(wǎng)膜間隙,不侵犯腦組織生長(zhǎng),與周圍腦組織存在很多穿支供血,此類腫瘤手術(shù)難度大,若能全切則可治愈,若不能全切,應(yīng)用γ刀治療效果較好,因此準(zhǔn)確的術(shù)前分型,對(duì)血管瘤型腦膜瘤術(shù)前準(zhǔn)備有著重要的臨床意義[13]。4)非典型性腦膜瘤為 WHO Ⅱ級(jí),其組織學(xué)表現(xiàn)為細(xì)胞豐富、核分裂活躍、胞核與胞質(zhì)比例增加,胞核有一定異形性、連續(xù)而無(wú)一定形態(tài)的生長(zhǎng),且無(wú)明顯間變。2007年版“WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的病理分類”參考過(guò)去A.Perry等[14]對(duì)大組診斷為“惡性腦膜瘤”病例的組織病理表現(xiàn)行多變數(shù)分析研究,將腦浸潤(rùn)新增加為確定非典型腦膜瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)之一,僅根據(jù)腦浸潤(rùn)一項(xiàng)就可以確定非典型性腦膜瘤的診斷。5)間變型腦膜瘤為WHOⅢ級(jí),血供豐富,腫瘤與腦組織界限不清楚,腫瘤浸潤(rùn)腦組織生長(zhǎng),鏡下可見(jiàn)腫瘤細(xì)胞密集,異型性明顯,核分裂易見(jiàn),間質(zhì)少,中心壞死常見(jiàn)[15]。
在常規(guī)MRI圖像上,腦膜瘤常表現(xiàn)為腦外占位,呈圓形、橢圓形,也有不規(guī)則形,TlWI序列:56%~94%的腦膜瘤表現(xiàn)為與腦皮質(zhì)相近的信號(hào)強(qiáng)度。T2Wl序列:43%~52%的腦膜瘤與腦皮質(zhì)相近的等信號(hào),35%~44%呈現(xiàn)為高信號(hào),低信號(hào)比較少見(jiàn);增強(qiáng)后,常表現(xiàn)為明顯均勻強(qiáng)化,并可出現(xiàn)腦膜尾征[13]。關(guān)于常規(guī) MRI在確定腦膜瘤的不同病理類型方面的價(jià)值,目前較為一致的看法是,T1WI信號(hào)表現(xiàn)與腦膜瘤的病理類型無(wú)關(guān)[9]。T2WI在確定腦膜瘤的病理類型方面,文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果不一。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)[16]認(rèn)為,不同組織類型之間T2WI信號(hào)有一定差別:上皮型、血管瘤型T2WI圖像上為高信號(hào)或稍高信號(hào),纖維型以低信號(hào)或稍低信號(hào)為主,其差別顯著。腦膜瘤在T2WI上信號(hào)復(fù)雜程度與腫瘤的質(zhì)地有關(guān),信號(hào)強(qiáng)度低時(shí),表示腫瘤質(zhì)地較硬(如纖維型,由于水分含量少,間質(zhì)成分多所致);信號(hào)強(qiáng)度較高時(shí),表明腫瘤質(zhì)地比較軟(如血管瘤型)。國(guó)外文獻(xiàn)[17]報(bào)道,T2WI信號(hào)強(qiáng)度與腦膜瘤的病理類型無(wú)相關(guān)性,常規(guī)MR和CT可以對(duì)鑒別不同病理亞型的腦膜瘤提供重要信息,包括邊緣不規(guī)整、臨近骨質(zhì)破壞、瘤周水腫等可能預(yù)示高級(jí)別腦膜瘤,但是,進(jìn)一步做回歸分析提示這些征象和病理沒(méi)有明顯的聯(lián)系,其他病理亞型的腦膜瘤仍然會(huì)有上述的表現(xiàn)。筆者認(rèn)為,腦膜瘤的病理類型仍舊需要其他影像序列來(lái)為提高診斷提供重要的信息。
DWI在不同病理亞型的腦膜瘤鑒別診斷的應(yīng)用價(jià)值,不同的學(xué)者持有不同的觀點(diǎn)。B.Hakyemez等[18]根據(jù)病理結(jié)果,將腦膜瘤分為良性和惡性2個(gè)組,測(cè)量惡性腦膜瘤平均ADC值為(0.75±0.21)×10-3mm-2·s-1,良性腦膜瘤的平均 ADC值為1.17×10-3mm-2·s-1,惡性腦膜瘤和良性腦膜瘤的平均ADC比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。 V.A.Nagar等[19]認(rèn)為,ADC和rADC在鑒別良性和惡性腦膜瘤上有重要的應(yīng)用價(jià)值,他們測(cè)量了40余例良性和惡性腦膜瘤患者,惡性腦膜瘤的平均ADC值為(0.66±0.13)×10-3mm-2·s-1,良性腦膜瘤的平均 ADC 值為(0.88±0.08)×10-3mm-2·s-1, 兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。將腫瘤平均ADC比正常白質(zhì)ADC,得到 rADC,惡性腫瘤 rADC 值為 0.91。 G.Parlisa等[20]則認(rèn)為,良性和惡性腦膜瘤的ADC值和rADC值沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。而國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者通過(guò)一些小樣本腦膜瘤病例研究,認(rèn)為ADC值對(duì)鑒別Ⅰ級(jí)和Ⅱ、Ⅲ級(jí)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但仍舊需要一些大樣本病例研究[1,17,20]。而且ADC值是否能術(shù)前鑒別腦膜瘤的病理分型也是以后學(xué)者們可以擴(kuò)展的領(lǐng)域。
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