王麗英, 許仙花

腦膜瘤是一種較為常見的顱內(nèi)腫瘤,其發(fā)病率逐年上升,低級別腦膜瘤是其中惡性程度較低的類型,包括纖維型、過渡型和血管瘤型等亞型,由于低級別腦膜瘤生長緩慢、臨床表現(xiàn)不典型,因此常常被忽略或誤診,給疾病的早期診斷和治療帶來了困難[1-3]。近年來,隨著醫(yī)學影像技術的不斷進步,酰胺質子轉移加權成像(amide proton transfer weighted,APT)技術逐漸應用于低級別腦膜瘤的影像學輔助診療中,通過觀察酰胺基團與游離水分子之間的相互作用,來提供高分辨率影像的MRI技術,APT成像可以通過組織中酰胺含量更為準確地反映灰質、白質等腦部組織的信號改變,更好地突出灰質、白質等腦部組織的解剖結構,從而提高臨床診斷的準確性[4-5]。同時,結合常規(guī)磁共振掃描技術,有助于進一步提高對不同亞型低級別腦膜瘤的診斷準確度。然而,目前對于APT與常規(guī)磁共振掃描聯(lián)合應用對低級別腦膜瘤的診斷價值仍然存在爭議。因此,本研究旨在探討APT成像聯(lián)合常規(guī)磁共振掃描技術對不同亞型低級別腦膜瘤的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 2018年2月至2023年2月海南省人民醫(yī)院收治的WHO I級腦膜瘤患者80例,其中女44例,男36例;年齡20～63歲,平均(41.05±7.31)歲;病理亞型:上皮細胞型33例、纖維型17例、過渡型12例、血管瘤型18例。該研究經(jīng)院內(nèi)醫(yī)學倫理會審核批準通過。納入標準:①符合WHO Ⅰ級腦膜瘤的臨床診斷[6],且病理檢查確診;②磁共振(MRI)檢查影像資料完整且清晰;③年齡>18歲;④首發(fā)確診;⑤患者家屬簽訂知情書。排除標準:①金屬或器械植入術治療史;②合并心力衰竭、心肌缺血等心臟病;③收縮壓和舒張壓高出正常檢測范圍;④腦部腫瘤家族史或有遺傳疾病;⑤顱腦外傷;⑥合并其他惡性腫瘤;⑦哺乳期、妊娠期女性。

1.2 MRI檢查方法 參數(shù)設定:掃描矩陣320×192、層厚5 mm、層間距1 mm、視野(FOV)26 cm×26 cm。成像序列包括:T1WI[重復時間(TR)600 ms、回波時間(TE)24 ms]、T2WI(TR 3 000 ms、TE 90 ms)、T2WI-液體衰減反轉恢復序列[T2WI-FLair,TR 8 400 ms、TE 120 ms、脂肪弛豫時間(TI)2 100 ms]。增強掃描:將0.2 mL/kg釓噴酸葡萄胺經(jīng)肘靜脈團注,分別行T1WI橫斷位、矢狀位、冠狀位和T2WI-FLair橫斷位掃描,相關掃描參數(shù)同平掃。

1.3 MRI APT掃描方法 篩選T1WI掃描影像強化區(qū)域作為瘤核心,對其最大層面的實體部分行單層掃描,快速自旋回波序列采集APT序列,飽和時間800 ms、脈沖間延遲時間10 ms、功率2 μT。參數(shù)設定:矩陣128×128、層厚6 mm、FOV 240 mm×240 mm、TR 3 000 ms、TE 11 ms、回波脈沖數(shù)32、敏感編碼因子2。

1.4 腫瘤信號強度評分 ①T1WI信號強度評分:信號接近于腦脊液、低于灰質,記1分;信號輕度低于灰質,記2分;信號接近于灰質,記3分;信號稍高于灰質,記4分;信號輕度顯著高于灰質、接近于脂肪信號,記5分。②T2WI信號強度評分:信號接近于骨皮質信號、低于灰質,記1分;信號輕度低于灰質,記2分;信號接近于灰質,記3分;信號稍高于灰質,記4分;信號輕度顯著高于灰質、接近于腦脊液信號,記5分。③瘤旁腦水腫(peritumoral brain edema,PTBE)信號強度:未見水腫信號,記0度;水腫范圍<2 cm,記1度;2 cm≤水腫范圍<4 cm,記2度;水腫范圍≥4 cm,記3度。由本院2名影像科經(jīng)驗豐富的醫(yī)師雙盲閱片,意見不統(tǒng)一時共同協(xié)商。信號不均勻圖像以占據(jù)大部分組織結構信號為準。

1.5 MRI APT成像特征參數(shù)分析 導入MRI APT數(shù)據(jù)構建偽彩圖,在瘤核心區(qū)隨機勾選5個感興趣區(qū)(ROI),避開腫瘤血管、囊變壞死區(qū)域。腫瘤對側正常腦白質區(qū)域勾選相同的感興趣區(qū)數(shù)予以對照。記錄瘤核心區(qū)APT強度最大值(APTmax)、最小值(APTmin)和均值[APTmean,(APT1+APT2+APT3+APT4+APT5)÷5]。

2 結果

2.1 不同病理亞型的常規(guī)MRI序列的信號強度和PTBE分析 不同病理亞型的低級別腦膜瘤T1WI信號、T2WI信號表現(xiàn)差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);PTBE信號表現(xiàn)無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 不同病理亞型的常規(guī)MRI序列的信號強度和PTBE分析(例)

2.2 不同病理亞型的MRI APT成像特征參數(shù)分析

不同病理亞型的APTmax、APTmin及APTmean比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同病理亞型的MRI APT成像特征參數(shù)分析

2.3 MRI APT成像特征參數(shù)聯(lián)合T1WI信號及T2WI信號診斷腦膜瘤亞型的效能分析 MRI APT成像特征參數(shù)聯(lián)合T1WI信號及T2WI信號診斷腦膜瘤亞型的AUC分別為0.938(95%CI:0.875～0.998)、0.880(95%CI:0.768～0.992)、0.917(95%CI:0.791～1.000)、1.000(95%CI:1.000～1.000)。見表3。

3 討論

上皮細胞型腦膜瘤病理特點以類腦膜上皮細胞為主,膠原纖維成分占比低,細胞排列致密[7-8]。理論上上皮細胞型腦膜瘤的T1WI信號強度表現(xiàn)相對較低,通常呈等或略低于灰質信號。在磁共振成像中,對于上皮細胞型腦膜瘤,其T1信號通常是等于或略低于灰質信號,而接近于白質信號[9-10];上皮細胞型腦膜瘤的T2WI信號強度表現(xiàn)通常呈中等到高信號。在T2WI成像中,腦膜瘤通常呈現(xiàn)出高信號,而上皮細胞型腦膜瘤則是中等到高信號,T2WI成像能夠顯示組織中的水分分布情況,上皮細胞型腦膜瘤通常含有較多的水分,因此T2WI信號比較明顯[11-12]。本研究中2例患者T1WI出現(xiàn)信號強度增強,分析可能與一小部分上皮細胞型腦膜瘤惡變風險有關,即轉化為神經(jīng)-母細胞瘤。這種惡變可能會導致腫瘤T1WI信號的異常增強,使其表現(xiàn)為高信號。本研究中部分上皮細胞型腦膜瘤患者因與纖維型腦膜瘤患者的MRI信號表現(xiàn)一致,容易誤診為纖維型腦膜瘤,原因可能是強化后的病灶均勻性強化表現(xiàn)相當,導致誤診,提示針對上皮細胞型腦膜瘤的臨床診斷不可單一依賴MRI信號表現(xiàn),仍需結合臨床表現(xiàn)、病理學檢查進行綜合評估和診斷。本研究結果中上皮細胞型腦膜瘤患者的APTmax、APTmin及APTmean偏高,研究分析在APT成像中,正常的腦部組織中的酰胺質子含量較高,因此顯示出相對均勻和較弱的信號強度;而上皮細胞型腦膜瘤中的腫瘤細胞具有較高的核仁比率和核-漿比率,導致細胞核周圍的細胞質區(qū)域較少,酰胺質子含量相對較低。因此,與正常腦組織相比,在APT成像中上皮細胞型腦膜瘤通常表現(xiàn)為高信號強度區(qū)域。

纖維型腦膜瘤由成束的纖維組成,此類纖維多由纖維母細胞或成纖維細胞產(chǎn)生,腫瘤細胞相對密集,血流、血供匱乏,以成簇的彈性纖維為主[13-14]。理論上纖維型腦膜瘤的T1WI信號強度表現(xiàn)相對較低,通常呈等或略低于灰質信號,而接近于白質信號;纖維型腦膜瘤的T2WI信號正常信號強度表現(xiàn)通常呈中低信號[15-16]。在T2WI成像中,由于纖維型腦膜瘤主要由纖維所組成,且其水含量相對較低,因此在T2WI成像上通常呈現(xiàn)出中低信號[17-18]。本研究中4例患者T2WI信號強度增強,研究認為可能是腫瘤組織出現(xiàn)囊性壞死或出血導致,引起此纖維區(qū)域MRI信號增強。本研究結果顯示纖維型腦膜瘤患者的APTmax、APTmin及APTmean均偏低,研究認為應與纖維型腦膜瘤中腫瘤細胞所產(chǎn)生的膠原纖維和額外的結締組織所含有的酰胺質子量較少有關。

過渡型腦膜瘤由纖維型和漿液型腦膜瘤混合所形成,細胞間含有較多的膠原纖維和小血管,血供豐富且呈強包膜型生長[19-20]。過渡型腦膜瘤的T1WI信號強度表現(xiàn)通常呈等或稍低信號,在T1WI成像中,過渡型腦膜瘤主要由纖維和漿液2種不同類型的細胞構成,因其組織成分內(nèi)含有較少的液體,故在T1WI成像上呈等或稍低信號[21-22]。在T2WI成像中,過渡型腦膜瘤的細胞間有較多的液體和小血管,可導致T2WI信號呈現(xiàn)等或高信號表現(xiàn)[23]。本研究中1例T1WI信號強度增強,患者腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)囊性變形成了含水性組織,使信號強度增強。本研究中2例患者T2WI信號呈等信號,且可見不規(guī)則的囊性變和交錯狀的短T2信號,如同纖維母細胞型腦膜瘤,從而誤診為纖維型。本研究結果顯示過渡型腦膜瘤患者的APTmax、APTmin及APTmean均偏高,研究分析過渡型腦膜瘤中包含有大量的纖維組織和蛋白質物質,此類物質中含有豐富的酰胺質子,從而出現(xiàn)強信號表現(xiàn)。

血管瘤型腦膜瘤是一種以內(nèi)皮細胞增生形成血管為主要特征的良性腫瘤,血管周圍有一定量的纖維或脂肪組織,因血管瘤型腦膜瘤組織內(nèi)的血管和周圍的正常腦組織具有類似的T1信號強度,而瘤內(nèi)可能存在的纖維、脂肪、血塊等成分則使T1信號略低于正常腦組織[24];而正因為腦膜瘤組織內(nèi)的纖維組織、水分較多的血栓和囊性變化等成分組成,導致血管瘤型腦膜瘤對T2信號比較敏感,正常病理狀態(tài)下可表現(xiàn)出明顯的高信號[25]。本研究結果顯示血管瘤型腦膜瘤患者的APTmax、APTmin及APTmean均偏高,研究分析血管瘤型腦膜瘤中含有大量血管形成,血管壁上富含酰胺基團,可能是導致MRI APT成像中顯示出高信號強度表現(xiàn)的原因[26]。

本研究ROC分析結果顯示,MRI APT成像特征參數(shù)聯(lián)合T1WI信號及T2WI信號診斷腦膜瘤亞型的AUC分別為0.938(95%CI:0.875～0.998)、0.880(95%CI:0.768～0.992)、0.917(95%CI:0.791～1.000)、1.000(95%CI:1.000～1.000),提示MRI APT成像特征參數(shù)及常規(guī)磁共振掃描參數(shù)可用于診斷低級別腦膜瘤的不同亞型,且診斷效能良好。

因MRI APT成像掃描的時間長于常規(guī)磁共振檢測時間,同時需要高靈敏度的譜峰抑制脈沖以減少散射效應的干擾,因此數(shù)據(jù)獲取成本較高,本研究未將醫(yī)療成本納入研究范圍,后續(xù)仍需完善。但MRI APT成像可以顯示分子水平的運動信息,因此后續(xù)研究可以提供新的生物標記物,有助于疾病的早期診斷和治療。綜上所述,MRI APT成像特征參數(shù)及常規(guī)磁共振掃描參數(shù)在診斷低級別腦膜瘤的不同亞型中效能良好。