3D動(dòng)脈自旋標(biāo)記、彌散張量成像聯(lián)合常規(guī)MRI鑒別診斷顱內(nèi)血管外皮細(xì)胞瘤與血管瘤型腦膜瘤

胡 瑞，吳奕君，陳 文，鄭克華，王代忠，徐 霖*

(1.十堰市太和醫(yī)院影像科 湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬醫(yī)院，2.病理科，湖北 十堰 442000)

顱內(nèi)血管外皮細(xì)胞瘤(hemangiopericytoma, HPC)屬顱內(nèi)少見惡性腫瘤，術(shù)后易復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移，術(shù)前診斷主要依靠影像學(xué)檢查，鑒別顱內(nèi)HPC與腦膜瘤常感困難，尤其是血管瘤型腦膜瘤(angiomatous meningioma, AM)這一腦膜瘤亞型，與HPC均屬富血供顱內(nèi)腦外腫瘤，發(fā)病部位及影像學(xué)表現(xiàn)均極為相似，臨床誤診率極高；但AM為良性腫瘤，二者生物學(xué)行為不同，手術(shù)方案及預(yù)后也不同，術(shù)前精準(zhǔn)診斷對于選擇手術(shù)方式及預(yù)后評估意義重大[1-3]。本研究回顧性分析HPC和AM平掃、增強(qiáng)MRI表現(xiàn)及彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)、3D動(dòng)脈自旋標(biāo)記(3D arterial spin labeling, 3D ASL)成像，觀察常規(guī)MRI特征結(jié)合功能成像參數(shù)對HPC及AM的診斷效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2014年3月—2019年7月于十堰市太和醫(yī)院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的15例HPC(HPC組)與11例AM(AM組)患者的臨床及MRI資料。HPC組男7例，女8例，年齡26～61歲，平均(43.6±10.1)歲；AM組男8例，女3例，年齡25～71歲，平均(54.5±13.0)歲；均接受MR平掃及增強(qiáng)檢查，6例HPC與5例AM接受DTI及3D ASL掃描。

1.2 儀器與方法 采用GE 3.0T Discovery MR 750W掃描儀，8通道頭線圈，行常規(guī)MR平掃、增強(qiáng)及DTI、3D ASL成像，軸位圖像覆蓋全腦。掃描序列和參數(shù)：T1W，TR 2 009 ms，TE 22.7 ms；T2W，TR 5 083 ms，TE 103 ms；T2液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)，TR 9 000 ms，TE 137 ms，TI 2 465 ms。采用平面回波成像(echo planar imaging, EPI)序列行DTI掃描，21個(gè)方向，TR 7 011 ms，TE 97.4 ms，F(xiàn)OV 25.6 cm×25.6 cm，矩陣128×128，層厚5 mm，層間距1.5 mm，NEX 2，b=0、1 000 s/mm2。采用背景抑制、偽連續(xù)性標(biāo)記、螺旋K空間填充的快速自旋回波(fast spin echo, FSE)信號讀取方式行3D ASL掃描，TR 4 746 ms，TE 10.7 ms，TI 1 525 ms，F(xiàn)OV 25.6 cm×25.6 cm，矩陣512×8，層厚4 mm，層間距0，NEX 3，PLD 1.5 s。注射對比劑Gd-DTPA 0.2 mmol/kg體質(zhì)量后行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描，先后采集軸位矢狀位及冠狀位T1WI。

1.3 圖像分析 將DTI及3D ASL原始圖像傳至Functool 2 ADW4.5后處理工作站，分別獲得腦血流量(cerebral blood flow, CBF)圖各向異性分?jǐn)?shù)(fractional anisotropy, FA)圖及表觀彌散系數(shù)(apparent diffusion coefficient, ADC)圖；將所有后處理參數(shù)圖與增強(qiáng)薄層T1WI進(jìn)行融合圖像，手動(dòng)勾畫病灶最大層面的相鄰3個(gè)不同層面的輪廓進(jìn)行測量(圖1、2)，取平均值；再于CBF圖上分別選取高灌注及低灌注區(qū)，以相同ROI進(jìn)行多點(diǎn)測量并取平均值。由2名具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師采用盲法進(jìn)行判讀、確定MRI征象，意見不同時(shí)經(jīng)討論達(dá)成一致。

圖1 患者男，26歲，HPC A.CBF與增強(qiáng)T1WI融合圖顯示平均CBF值133.18 ml/(100 g·min)，高灌注區(qū)CBF值248.15 ml/(100 g·min)，低灌注區(qū)CBF值55.84 ml/(100 g·min)；B.FA與增強(qiáng)T1WI融合圖(FA值0.12)；C.ADC與增強(qiáng)T1WI融合圖，ADC值1.20×10-3 mm2/s

圖2 患者男，66歲，AM A.CBF與增強(qiáng)T1WI融合圖示平均CBF值297.32 ml/(100 g·min)，高灌注區(qū)CBF值545.06 ml/(100 g·min)，低灌注區(qū)CBF值120.94 ml/(100 g·min)；B.FA與增強(qiáng)T1WI融合圖(FA值0.21)；C.ADC與增強(qiáng)T1WI融合圖，ADC值1.05×10-3 mm2/s

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。計(jì)量資料以±s表示，計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)表示。采用χ2檢驗(yàn)比較2組患者性別和病變的常規(guī)影像學(xué)特征(形態(tài)、平掃信號、囊變壞死、瘤周水腫、血管流空、基底及腦膜尾征)；以兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較2組患者年齡和功能成像參數(shù)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

HPC組平均CBF及FA均低于AM組(t=-8.99，P<0.01；t=-3.66，P<0.01)，ADC高于AM組(t=2.61,P=0.02)；HPC組高灌注區(qū)和低灌注區(qū)CBF均低于AM組(t=-15.13，P<0.01；t=-8.30，P<0.01)；HPC患者平均發(fā)病年齡低于AM(t=-2.39，P=0.02)。見表1。

表1 HPC組與AM組ASL及DTI參數(shù)比較(±s)

表1 HPC組與AM組ASL及DTI參數(shù)比較(±s)

組別平均CBF[ml/(100g·min)]高灌注區(qū)CBF[ml/(100g·min)]低灌注區(qū)CBF[ml/(100g·min)]FAADC(×10-3mm2/s)HPC組(n=6)132.64±8.90247.82±25.8965.66±10.540.12±0.011.15±0.04AM組(n=5)335.89±55.06524.18±34.76128.13±14.430.18±0.041.07±0.05t值-8.99-15.13-8.30-3.662.61P值<0.01<0.01<0.01<0.010.02

相比AM，HPC較更易出現(xiàn)分葉征(χ2=9.09，P<0.01)及囊變壞死(χ2=9.38，P<0.01)，T1WI多以等高信號為主(χ2=27.78，P<0.01)，T2WI多以等低信號為主(χ2=16.33，P<0.01)，瘤周水腫程度輕(χ2=19.25，P<0.01)，血管流空影更常見且更粗大(χ2=9.02，P=0.01)，多與硬腦膜多為窄基底相連(χ2=28.54，P<0.01)，而腦膜尾征少見(χ2=25.00，P<0.01)。2組患者性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.69，P=0.19)。見表2。

表2 HPC組與AM組患者一般資料及病灶影像學(xué)特征比較(例)

3 討論

HPC于各年齡段均可發(fā)病，好發(fā)于38～45歲中年男性；AM好發(fā)于中年女性。本研究2組患者性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，考慮主要是樣本量較少所致；HPC發(fā)病平均年齡偏小，與既往研究[4-5]基本相符。

本研究顯示2組病變均以高灌注為主，HPC組平均CBF、高灌注區(qū)和低灌注區(qū)CBF均低于AM組，二者均為富血供腫瘤，增強(qiáng)顯示強(qiáng)化幅度均很高，無法量化差異。3D ASL技術(shù)以動(dòng)脈血中的質(zhì)子為內(nèi)源性示蹤劑進(jìn)行灌注加權(quán)成像(perfusion weighted imaging, PWI)，不需引入外源性對比劑即可定量分析局部血流[6-8]，可定量分析HPC與AM的灌注差異。本研究結(jié)果顯示HPC組具有相對較低的灌注表現(xiàn)，原因可能在于HPC血管壁較AM為薄，管腔較大，血管阻力較小，血流速度較快；HPC具有一定侵襲性，細(xì)胞密集程度高，核漿比大，壓迫腫瘤血管導(dǎo)致其灌注低于AM。

FA反映水分子各向異性成分在整個(gè)彌散張量中的占比，ADC反映水分子彌散的能力。本研究中HPC組FA低于AM組，ADC高于AM組，提示HPC組FA彌散差別較小，而AM組FA彌散差別較大，可能與HPC組腫瘤內(nèi)部更易發(fā)生囊變壞死，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)彌散的方向性喪失，彌散各向異性發(fā)生改變，復(fù)雜程度減低，相對更不受限有關(guān)，表現(xiàn)為FA減低和ADC升高。

HPC屬于惡性腫瘤，生長速度相對較快，瘤體形態(tài)不規(guī)則，雖然血供豐富，但內(nèi)部容易出現(xiàn)囊變壞死。AM具有良性腫瘤生長緩慢的特點(diǎn)，多表現(xiàn)為類圓形改變，強(qiáng)化均勻，較少出現(xiàn)囊變壞死。本研究發(fā)現(xiàn)HPC組更易出現(xiàn)分葉征及囊變壞死，與既往研究一致[9]。

本研究還發(fā)現(xiàn)平掃M(jìn)RI征象對于鑒別二者有一定幫助。HPC組T1WI以等高信號為主，T2WI以等低信號為主，可能與HPC細(xì)胞密集程度高、核漿比大、細(xì)胞間質(zhì)含有豐富的網(wǎng)狀纖維有關(guān)；AM表現(xiàn)為明顯T1WI低信號、T2WI高信號，可能與AM纖維成分少且具有成熟的血管結(jié)構(gòu)有關(guān)。與AM比較，HPC瘤周水腫程度較輕，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[10-12]，可能與腫瘤生長速度有關(guān)：AM生長緩慢，長期壓迫周圍腦實(shí)質(zhì)，可能更易出現(xiàn)瘤周水腫，且程度更重，具體機(jī)制有待進(jìn)一步觀察。HPC內(nèi)的血管壁較薄，管腔相對較大, 而AM瘤內(nèi)血管壁相對較厚，管腔相對較小。HPC腫瘤內(nèi)部血管流空影更常見且更粗大。

HPC起源于間葉毛細(xì)血管的Zimmerman細(xì)胞，而非腦膜上皮；AM起源于蛛網(wǎng)膜帽狀細(xì)胞，二者起源不同。HPC較少累及硬腦膜，且生長速度快，腦膜尾征較少見，侵及硬腦膜時(shí)，常以窄基底連于硬腦膜上；AM與硬腦膜連接緊密，腦膜尾征常見，且以寬基底與硬腦膜相連。

本研究利用3D ASL、DTI技術(shù)分別從血流灌注和瘤內(nèi)微結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行定量觀察，并聯(lián)合常規(guī)MRI特征以期達(dá)到術(shù)前精準(zhǔn)診斷。3D ASL技術(shù)無創(chuàng)，無需對比劑，掃描速度快，具有良好的可重復(fù)性，且圖像質(zhì)量高，對富血供不同腫瘤可從灌注角度顯示其細(xì)微差別。DTI除可提供DWI的ADC信息以外，還能定量顯示FA差異。將灌注和DTI參數(shù)定量信息變化與部分常規(guī)MRI影像特征相互印證、補(bǔ)充，可準(zhǔn)確量化差異。但本研究仍存在一些不足：HPC與AM發(fā)病率均較低，累積數(shù)年樣本量仍相對較少，接受DTI與ASL檢查者更少，有待增加樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述，采用無創(chuàng)3D ASL、DTI技術(shù)聯(lián)合常規(guī)MRI征象可有效提高術(shù)前影像學(xué)診斷HPC與AM的準(zhǔn)確性，為臨床選擇手術(shù)方式及預(yù)后評估提供重要信息。