非典型脑膜瘤的MRI表现及鉴别诊断

陆菲菲 1,肖慧 2,宋娟 1,虞浩 1,殷灿 1,李田飞 1

1. 蚌埠医学院福州教学医院(南京军区福州总医院)医学影像中心,福建 福州,350025;2. 南京军区福州总医院 医学影像中心,福建 福州,350025)

[摘 要] 目的分析非典型脑膜瘤的MRI表现,提高其诊断及鉴别诊断的准确性。 方法回顾性分析经手术病理证实的非典型脑膜瘤19例,并与胶质母细胞瘤20例、脑内单发转移瘤13例进行比较。全部病例均行MR常规和扩散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)检查,其中7例脑膜瘤、9例脑内单发转移瘤和16例胶质母细胞瘤行磁共振氢质子波谱(H 1-Magnetic Resonance Spectroscopy,H 1-MRS)检查。 结果非典型脑膜瘤瘤周多为轻度水肿,边缘模糊;实性部分多为全瘤性强化,其强化程度较其他二者明显,瘤内囊型囊壁均强化,瘤周囊型部分囊壁强化。DWI示:三者间在肿瘤实质区和水肿区ADC值均无统计学差异,但胶质母细胞瘤与转移瘤的水肿区ADC值有统计学差异(P=0.021);MRS示:三者Cho峰均明显升高,NAA峰均明显降低,脑膜瘤未见明显NAA峰,且lip峰和lac峰出现的几率明显小于其他二者。 结论非典型脑膜瘤MRI表现多样,但仍具有一定特征性,运用多模态影像检查方法有助于提高诊断的准确性。

[关键词]脑膜瘤;磁共振;弥散加权磁共振;磁共振波普;胶质母细胞瘤;脑转移瘤

引言

脑膜瘤为最常见的脑膜起源肿瘤,占颅内原发性肿瘤的16%~20% [1]。约15%脑膜瘤影像表现不典型,如酷似脑内肿瘤、肿瘤伴囊变、瘤内出血、明显的瘤周水肿、环形强化,以及对周围脑实质浸润等 [2]。这些非典型表现常常难于同胶质母细胞瘤和单发性转移瘤等脑内常见恶性肿瘤相鉴别。本文通过常规MR结合弥散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)和磁共振波谱成像(MR Spectrum,MRS)分析非典型脑膜瘤和胶质母细胞瘤及脑内单发转移瘤的影像表现,旨在提高术前诊断的准确性,为临床治疗提供更多有用信息。

1 资料与方法

1.1 临床资料

收集2010年1月~2015年11月经本院手术病理证实的非典型影像表现脑膜瘤19例,胶质母细胞瘤20例(根据2010年WHO分级均为胶质瘤IV级)、脑内单发转移瘤13例(原发灶为肺癌10例、黑色素瘤1例、鼻咽癌1例、直肠癌1例),全部病例行MR常规检查及DWI检查。其中脑膜瘤7例、胶质母细胞瘤16例、脑内单发转移瘤9例行MRS检查。

1.2 仪器与方法

采用Siemens Trio Tim 3.0T磁共振扫描仪,标准环形极化头线圈。主要扫描序列及参数:横轴SE-T 1WI(TR= 2000 ms,TE=9 ms),FSET 2WI(TR=3000 ms,TE=98 ms),FLAIR序列(TR=7000 ms,TE=93 ms),层厚均为5 mm,层间距1 mm。DWI采用单次激发平面回波SE序列轴位成像(TR=5100 ms,TE=93 ms);扩散敏感系数b值为1000 s/mm 2,扫描完成后由计算机软件合成表观弥散系数(Apparent Diffusion Coefficient,ADC)图。感兴趣区(Region of Interest,ROI)放置于肿瘤实质区、瘤周水肿区和正常对照区,并尽量避开肿瘤坏死囊变区及靠近颅骨和脑脊液的区域,ROI大小设定在0.18~0.2 cm 2。MR增强扫描对比剂为钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA),静脉注射剂量为0.1 mmol/kg体重。3D多体素MRS采用化学位移成像序列(Chemical Shift Imaging,CSI)点解析波谱定位技术,体素大小为6 mm×10 mm×6 mm,TR1700 ms,TE135 ms,激励次数3次,获得的最初数据载入Syngo Spectroscopy 软件上处理,在波谱上观察代谢物的变化情况。

1.3 统计学分析

采用SPSS 17.0进行数据分析,计量资料以平均值加减标准差( ±s)表示。对上述指标进行正态检验和方差齐性检验,3组间检验行单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 非典型脑膜瘤与胶质母细胞瘤及颅内单发转移瘤的MRI表现

3组肿瘤的发生部位、病变性质、大小、信号特征、瘤周水肿情况及强化方式总结如下(表1)。

表1 非典型脑膜瘤与胶质母细胞瘤及颅内单发转移瘤的一般MRI表现

分类 非典型脑膜瘤胶质母细胞瘤 转移瘤例数 19 20 13性别 (男/女) 6/13 14/6 7/6年龄 ( ±s,岁) 55.89±16.32 46.09±13.93 56.92±10.84大小 ( ±s,cm 2) 4.26±1.55 4.84±1.25 2.74±1.04部位 (例)额叶 (部) 9 4 3颞叶 5 5 2顶叶 (部) 1 4 5枕叶 1 - 2跨叶 3 7 2性质 (例)囊实性 12 9 4实性 7 11 10信号特征T2WI 稍高 稍高 高T1WI 等低 低 等低DWI 等高 高 高边缘 (例)清晰 14/19 (73.7%) - 6/13 (46%)模糊 5/19 (26.3%) 20 (100%) 7/13 (54%)瘤周水肿 (例)轻度 14/19 (73.7%) 7/20 (35%) 1/13 (7%)中度 5/19 (26.3%)11/20 (55%) 12/13 (93%)重度 - 2/20 (10%) -均匀 13/19 (68%) - 2/13 (15%)不均匀 4/19 (21%) 20/20 (100%) 4/13 (31%)环形 2/19 (11%) - 7/13 (54%)

2.2 非典型脑膜瘤与胶质母细胞瘤、转移瘤的ADC值结果比较

3组肿瘤在肿瘤实质区和瘤周水肿区ADC值均无统计学差异,但胶质母细胞瘤与转移瘤在瘤周水肿区的ADC值有统计学差异(P<0.05),见表2。

表2 3种肿瘤实质区、水肿区、对侧正常对照区ADC×10 -3mm 2/s值比较 ( ±s)

注:a.非典型脑膜瘤与胶质母细胞瘤比较;b.非典型脑膜瘤与颅内单发转移瘤比较;c.胶质母细胞瘤与颅内单发转移瘤比较;括号内的值表示肿瘤实质区、水肿区的ADC值分别与对照组ADC值比较的P值;*表示P<0.05,差异具有统计学意义。

分组 实质区ADC值 水肿区ADC值 正常对照区ADC值非典型脑膜瘤 0.924±0.189 (0.021) *1.435±0.312 (0.004) *0.686±0.185胶质母细胞瘤 0.966±0.180 (0.001) * 0.743±0.053颅内单发转移瘤1.409±0.283(0.000) *(0.040) *1.709±0.123 (0.000) *0.735±0.053 P值 a0.639 0.832 -P值 b0.891 0.062 -P值 c0.756 0.021 *- 0.938±0.220

2.3 非典型脑膜瘤与胶质母细胞瘤、转移瘤的MRS结果比较

7例非典型脑膜瘤行MRS检查,MRS均示病灶ROI胆碱(Cho)峰明显升高,7例均未见明显的N-乙酰天门冬氨酸(NAA)峰,2例可见乳酸(lac)峰。9例单发转移瘤MRS均示病灶ROI Cho峰均明显升高,NAA峰明显减低,其中5例可见lac峰,2例并见脂质峰(lip)。16例胶质母细胞瘤MRS示病灶ROI Cho峰均明显升高,NAA峰明显减低,其中8例出现lac峰,2例可见lip峰,具体影像表现,见图1~2。

图1 瘤周囊型脑膜瘤

注:囊变区位于肿瘤外周,近颅骨侧边缘清晰,远离颅骨侧边缘模糊。a.T1WI呈略低信号;b.T2WI为略高信号;c.DWI呈高信号;d.增强扫描实质部分全瘤性强化,部分囊壁明显强化;e.MRS示病灶内感兴趣区Cho峰升高,未见明显NAA峰,病理免疫组化支持合体细胞型脑膜瘤(WHOⅠ型);f~i.同a~e;j.病理免疫组化支持合体细胞型脑膜瘤(WHOⅠ型)。

图2 瘤内囊型脑膜瘤

注:右侧额叶瘤内囊型脑膜瘤,远颅骨侧与脑实质分界不清。a.T1WI稍低信号;b.T2WI为稍高信号;c.DWI囊壁呈高信号;d.增强囊变坏死区不强化,囊壁可见强化。

3 讨论

3.1 非典型脑膜瘤与胶质母细胞瘤、转移瘤的常规MRI表现

非典型脑膜瘤组:成年女性多发,部位与典型脑膜瘤相似,多与蛛网膜粒分布一致;脑实质内脑膜瘤,常位于外侧裂池附近、额叶、颞叶等部位 [3-4],本组病例位于额叶6例、颞叶5例,与文献报道较为一致。

非典型脑膜瘤多为轻度瘤周水肿,单发转移瘤组和胶质母细胞瘤则多为中重度水肿;非典型脑膜瘤与脑实质边界清晰,当肿瘤侵犯周围脑实质时,常为近颅骨侧边缘常清晰、远离颅骨侧边缘模糊;单发转移瘤边缘常清晰,胶质母细胞瘤边界模糊。3种肿瘤间水肿及瘤周边界的差异可能与肿瘤的恶性程度有关,胶质母细胞瘤属于恶性程度最高的胶质瘤,属WHOⅣ级。转移瘤恶性程度高,生长速度快,对脑组织的侵犯明显,而脑膜瘤恶性程度较低,对脑组织的侵犯不明显,故多表现为轻度水肿,与脑实质边界清晰。

非典型脑膜瘤实性部分强化特点多为全瘤性强化(如病例1~2),强化程度较胶质瘤及转移瘤明显且均匀。因脑膜瘤的瘤细胞分布均匀、大小一致、无血脑屏障的破坏,故常为全瘤性强化,且强化均匀。非典型脑膜瘤在生长过程中,血供不足时可出现坏死和囊变,增强常为不均匀强化。本组非典型脑膜瘤囊变位于中央者3例,位于周边者9例,瘤内囊型的囊腔分布在肿瘤的中心或边缘,可能与肿瘤内微囊退变、瘤内缺血性坏死及瘤内出血有关,其囊壁均强化。瘤周囊型的囊腔在肿瘤的外周,部分囊壁强化。陈建华等 [5]均认可肿瘤囊壁发生强化与其是否含肿瘤细胞有关,且肿瘤细胞数量越多,囊壁强化越明显。瘤周囊型部分囊壁强化可能因为肿瘤细胞密度分布不均,肿瘤细胞数量较少,而瘤内囊型肿瘤细胞分布较均匀,细胞数量较多。

3.2 非典型脑膜瘤、胶质母细胞瘤与转移瘤ADC值差异分析

3组肿瘤在肿瘤实质区ADC值均无统计学差异,但在瘤周水肿区胶质母细胞瘤与转移瘤之间ADC值有统计学差异(P<0.05);非典型脑膜瘤与转移瘤和胶质母细胞瘤ADC值间均无统计学意义。非典型脑膜瘤同胶质母细胞瘤和转移瘤表现为相似的扩散特性,非典型脑膜瘤的ADC值(0.924±0.189)稍低于胶质母细胞瘤(0.966±0.180)和转移瘤(0.938±0.220),但无统计学差异。原因可能3种肿瘤实性部分细胞密度相近。国外学者等 [6-7]研究表明ADC与肿瘤细胞密度相关。

非典型性脑膜瘤和胶质母细胞瘤的瘤周区域具有相似的扩散特性。两者ADC值差异性小,在瘤周区的ADC值不能鉴别二者,这与Van等 [8]研究相符合。这种结果可能是瘤周水肿本身的性质不同造成的。脑膜瘤的瘤周水肿,无论经典或非典型性亚型,都属于纯粹的血管源性水肿 [9-11]。通过对脑膜瘤周边水肿区的组织学分析表明,只有细胞外液聚集和相对保存完好的纤维和神经元 [12]。虽然胶质瘤为浸润性水肿,但这两组的扩散参数之间并没有得到统计学上的差异,可能由于本组病例数较少及ADC的测量误差造成的,此结果有待扩大样本量进一步研究。在瘤周水肿区间,胶质母细胞瘤和转移性ADC值具有统计学意义。此研究结果与于柯等 [13]较为一致。转移瘤ADC值高于胶质母细胞瘤,原因可能胶质母细胞瘤瘤周水肿区除了水肿以外,还沿着神经纤维束或血管周围间隙呈浸润性生长,而转移瘤呈膨胀性生长,瘤周水肿区主要为各种肿瘤因子和肿瘤压迫引流静脉引起的血管源性水肿。

3.3 非典型脑膜瘤、胶质母细胞瘤与转移瘤MRS表现

3种肿瘤实性部分Cho峰均明显升高,其中脑膜瘤未见明显NAA峰。Cho峰是细胞增殖的标志物,是脑内肿瘤最特异的标记物;NAA主要存在于正常神经元,肿瘤的生长过程中会破坏正常神经元;脑膜瘤与单发转移瘤属于颅内脑外肿瘤,不含正常的神经元,常显示NAA峰降低或消失 [14-16]。本组1例出现较低的NAA峰可能因为肿瘤的恶性程度较高,对周围脑组织的浸润及部分容积效应的存在造成的。非典型脑膜瘤7例中2例(28%)出现Lac峰,可能因为部分肿瘤发生坏死和囊变造成的,单发转移瘤组9例中5例(56%)出现lac峰,2例(22%)并出现lip峰;胶质母细胞瘤组16例中8例(50%)出现lac峰,2例(12%)并出现lip峰。肿瘤出现lac峰提示正常细胞有氧呼吸被抑制,无氧酵解增加;脂质峰lip升高,可反映肿瘤的囊变、坏死,与肿瘤的侵袭性有关,脂质峰的出现强烈提示高级别胶质瘤或转移瘤 [17]。胶质母细胞瘤恶性程度最高,极易发生囊变坏死,故出现lac峰,lip峰几率较脑膜瘤高。

总之,非典型脑膜瘤当酷似脑内肿瘤,肿瘤伴囊变、出血、明显的瘤周水肿、对周围脑实质浸润时,常常诊断困难,但是我们结合其发病部位、常规影像学表现及多模态检查手段,有助于提高诊断及鉴别诊断的准确性。

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本文编辑 聂孝楠

MRI Features and Differential Diagnosis of Atypical Meningioma

LU Fei-fei 1, XIAO Hui 2,
SONG Juan 1, YU Hao 1, YIN Can 1, LI Tian-fei 1
1.Fuzhou Teaching Hospital of Bengbu Medical College (Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Region), Fuzhou Fujian 350025, China; 2.Medical Imaging Center, Fuzhou General Hospital of Nanjing Military Region, Fuzhou Fujian 350025, China

Abstract: ObjectiveTo analyze the Magnetic Resonance Imaging (MRI) features of atypical meningioma so as to improve accuracy of diagnosis and differential diagnosis to atypical meningioma. MethodsTotally 19 cases of atypical meningiomas verified by operation and pathological examination were retrospectively analyzed, and compared with 20 cases of glioblastoma as well as 13 cases of brain solitary metastases. All patients were simultaneously performed by routine MRI examination and detection of diffusion weighted imaging (DWI). Among them, 7 cases of meningioma, 9 cases of brain solitary metastasis and 16 cases of glioblastoma were additionally detected by H 1-magnetic resonance spectroscopy (H 1-MRS). Differences in the three groups were analyzed. ResultsAtypical meningioma mostly revealed mild peritumoral edema with edge blur. The solid area of atypical meningioma mostly showed strengthening on the whole tumor, and strengthening degree was more obvious than that of brain solitary metastasis or glioblastoma. Besides, the cyst wall inside the tumor was completely strengthen, but the cyst wall surrounding the tumor showed partially strengthen. DWI revealed apparent diffusion coefficient (ADC) values of tumor solid area as well as peritumoral edema among the three groups were of no significant difference, whilst ADC values of peritumoral edema in glioblastoma and brain solitary metastasis respectively showed significantly different (P=0.021). MRS indicated that the three groups all showed obvious rise in choline (Cho) peak but visible decline in N-acetylaspartate (NAA) peak. In addition, atypical meningiomas showed inconspicuous NAA peak, and less possibility of obvious lipid (lip) peak or lactic acid (lac) peak as compared with the other two tumors mentioned above. ConclusionMRI features of atypical meningioma were various, but it still had certain characteristics. Multimodality imaging examination method could be applied to improve the diagnostic accuracy of atypical meningoma.

Key words:meningioma; MRI; diffusion weighted imaging; magnetic resonance spectroscopy; glioblastoma; brain metastases

[中图分类号]R739.45;R445.2

[文献标识码]B

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2017.02.016

[文章编号]1674-1633(2017)02-0060-05

收稿日期:2016-05-12

修回日期:2016-06-05

基金项目:福建省自然科学基金(2016J01591)。

通讯作者:肖慧,博士,副主任医师,研究方向为神经系统影像诊断。

通讯作者邮箱:xiaohui855@163.com