顧衛(wèi)彬,方世元,馬 丁,3,侯欣怡
1首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院放射科,北京100050 2中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)(八年制)2015級,北京100730 3北京市神經(jīng)外科研究所,北京100050
腦膜瘤起源于蛛網(wǎng)膜內(nèi)的蛛網(wǎng)膜帽狀細胞,惡性程度不一,在所有兒童中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中占2%~3%,較為罕見。典型腦膜瘤的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)表現(xiàn)為以硬腦膜為基底的腦實質(zhì)外腫塊,T1WI呈等或低信號,T2WI呈等或高信號,釓增強后常有均勻強化,大部分腫瘤邊緣可見硬膜尾征。兒童腦膜瘤本身罕見,且部分為不典型腦膜瘤,不具備上述特點,可能位于腦實質(zhì)內(nèi),或缺乏硬膜尾征,難以與膠質(zhì)瘤、中樞神經(jīng)系統(tǒng)胚胎性腫瘤等鑒別,給影像診斷帶來困難,術(shù)前誤診率高[1]。MRI為無創(chuàng)性影像檢查方法,具有良好的組織以及空間分辨率,且具有多種不同檢查序列供選擇,故在腦膜瘤的臨床診斷和治療方案決策中起著重要作用,是腦膜瘤術(shù)前必須的影像學(xué)檢查。本研究回顧性分析了29例經(jīng)病理證實的兒童原發(fā)性腦膜瘤患者的MRI資料,分析了不同病理分級的腦膜瘤影像特征,探討了術(shù)中出血量的相關(guān)影像學(xué)指標(biāo)。
資料來源2014年11月至2018年7月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院收治的29例兒童原發(fā)性腦膜瘤患者,病理結(jié)果及臨床資料分別來自北京天壇醫(yī)院PACS系統(tǒng)病理報告和電子病歷系統(tǒng)。入選標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≤14歲;(2)手術(shù)病理證實的腦膜瘤;(3)術(shù)前有MRI檢查,MRI圖像質(zhì)量滿足診斷及分析要求。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并神經(jīng)纖維瘤??;(2)有放射治療病史。所有患者接受檢查前均已簽署科研知情同意書,且本研究獲得首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)使用患者影像資料(KYSQ 2020-12-01)。
MRI檢查方法采用3.0 T超導(dǎo)型MRI掃描儀,使用專用頭部線圈,必要時以藥物輔助睡眠。常規(guī)選擇快速自旋回波T1-FLAIR(TR 2000~2030 ms,TE 9~19 ms)和T2(TR 4500~4900 ms,TE 84~117 ms)脈沖序列行矢狀面、橫軸面和冠狀面掃描,層厚5.0 mm,層間距1.0 mm。DWI采用單次平面回波采集,掃描參數(shù):TR 6700 ms,TE 86 ms,層厚5.0 mm,層間距1.0 mm,視野25 cm×25 cm,激勵次數(shù)1,矩陣156×156,成像時間48 s,b值為0和1000 s/mm2。所有病例MRI平掃后再行增強掃描,增強掃描靜脈團注Gd-DTPA(劑量0.1 mmol/kg)后行橫軸面、矢狀面和冠狀面掃描,檢查序列及參數(shù)同平掃MRI。
圖像分析影像學(xué)判讀由2名從業(yè)年數(shù)大于10年的神經(jīng)放射科醫(yī)師完成,記錄腫瘤位置、最大徑、腫瘤局部血管情況、瘤周水腫程度、腫瘤實質(zhì)T1WI及T2WI信號特點、DWI情況、強化模式、相應(yīng)硬腦膜改變、囊變情況、鄰近顱骨改變等11項指標(biāo)。
腫瘤實質(zhì)定義為腫瘤中去除囊變、鈣化、出血及血管流空外,出現(xiàn)強化的腫瘤部分。
根據(jù)水腫與腫瘤的大小關(guān)系,將瘤周水腫程度分為4級:1級,無水腫;2級,水腫范圍小于腫瘤;3級,水腫范圍與腫瘤大小近似;4級,水腫范圍大于腫瘤[2]。
若由從事神經(jīng)影像專業(yè)10年以上醫(yī)師出具診斷報告結(jié)果與病理結(jié)果不一致,則定義為影像學(xué)誤診。結(jié)合T2WI血管流空及T1WI增強后強化圖像判斷腫瘤與血管關(guān)系(圖1)。
統(tǒng)計學(xué)處理采用R version 3.5.2軟件(http://www.R-project.org/),以Fisher確切概率法比較3個級別的腫瘤彌散情況有無差異,并分析腫瘤位置(腦實質(zhì)內(nèi)、腦實質(zhì)外、腦室內(nèi)、顱內(nèi)外溝通)與誤診情況的關(guān)系。采用SPSS 25.0 for MAC統(tǒng)計軟件,以多元線性回歸方法分析術(shù)中出血量與腫瘤血管情況、腫瘤最大徑之間的關(guān)系;因變量為術(shù)中出血量的常用對數(shù)(以10為底對數(shù))值,自變量為腫瘤血管情況、腫瘤最大徑;將腫瘤血管情況做啞元化后納入回歸模型,包繞動脈或累及靜脈者賦值為1,既不包繞動脈又不累及靜脈者賦值為0;腫瘤最大徑作為連續(xù)變量直接納入回歸模型。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
腫瘤呈T2WI等信號、增強掃描后呈明顯不均勻強化,圖中右側(cè)頸內(nèi)動脈(小細箭頭)、基底動脈(小粗箭頭)表現(xiàn)為條線樣低信號,被腫瘤包繞,圖D中另可見腫瘤累及右側(cè)海綿竇(小三角形)Tumor shows isointense signal on T2WI and obvious uneven enhancement;right internal carotid artery(thin arrow),basilar artery(thick arrow)present line-like hypointense signal and are surrounded by the tumor;right cavernous sinus(triangle)is also involved in panel DA.T2WI;B.軸位;C.矢狀位;D.冠狀位,增強圖像A.T2WI;B.axial;C.sagittal;D.coronal,enhanced imaging圖1 患者,男,13歲,病變位于右鞍旁-巖尖-橋小腦角(跨中后顱窩),定位于腦實質(zhì)外,病理結(jié)果為內(nèi)皮型腦膜瘤(WHOⅠ級)Fig 1 A thirteen-year-old male patient with extraparenchymal,right parasellar-petrous apex-cerebellopontine angle meningioma,and pathologic result shows meningothelial meningioma of WHO grade Ⅰ
一般情況29例患者中,男13例,女16例,平均年齡(9.7±3.8)歲(3~14歲);腫瘤平均最大徑(55.5±26.8)mm(3~98 mm);主訴為頭痛10例,癲癇發(fā)作7例,肢體無力6例,視力改變3例,惡心嘔吐1例,意外發(fā)現(xiàn)2例。幕上腫瘤23例,幕下腫瘤3例,跨小腦幕腫瘤3例;腦實質(zhì)外腫瘤14例,腦實質(zhì)內(nèi)腫瘤7例,腦室內(nèi)腫瘤6例,顱內(nèi)外溝通腫瘤2例;經(jīng)病理證實的 Ⅰ 級腫瘤21例(表1,圖2、3),Ⅱ 級腫瘤7例,Ⅲ 級腫瘤1例(表1、圖4)。26例患者具有術(shù)中出血量數(shù)據(jù),中位出血量235(137.5,450.0)ml。
表1 腫瘤病理分型Table 1 Tumor grading and classification
A.T1WI;B.T2WI,腫瘤實質(zhì)呈等信號,腫瘤內(nèi)可見小片狀T1WI低信號、T2WI高信號及血管流空影;C.DWI;D.ADC,示腫瘤實質(zhì)未見明顯彌散受限;E.軸位;F.矢狀位;G.冠狀位,增強圖像,病變呈不均勻強化;H.病理結(jié)果為移行型(混合型)腦膜瘤(WHO Ⅰ級)(HE,低倍放大)A.T1WI;B.T2WI,tumor shows isointense signal,with small pieces of hypointense T1WI signal,hyperintense T2WI signal,and blood flow void;C.DWI:D.ADC,tumor shows unlimited diffusion;E.axial;F.sagittal;G.coronal,enhanced imaging,tumor shows uneven enhancement;H.pathologic result shows transitional meningioma of WHO grade Ⅰ(HE,low-level magnificent)圖2 患者,女,13歲,病變位于右額鐮旁,定位于腦實質(zhì)外伴周圍腦組織水腫Fig 2 A thirteen-year-old female patient with right extraparenchymal frontal para-falx meningioma and peritumor edema
A.CT平掃示病變呈均勻低密度;B.T2WI;C.T1WI,腫瘤呈T1WI低信號、T2WI高信號,信號欠均勻;D.DWI;E.ADC,病變未見彌散受限;F.軸位;G.矢狀位;H.冠狀位,增強圖像,病變呈不均勻強化;I.病理結(jié)果為血管瘤型腦膜瘤(WHO Ⅰ 級)(HE,中倍放大)A.CT scan shows even low density;B.T2WI;C.T1WI,tumor shows hypointense T1WI signal and hyperintense T2WI signal;D.DWI;E.ADC,tumor shows unlimited diffusion;F.axial;G.sagittal;H.coronal,enhanced imaging,tumor shows uneven enhancement;I.pathologic result shows angiomatous meningioma of WHO grade Ⅰ(HE,medium-level magnificent)圖3 患者,男,10歲,主訴頭痛2個月、嗜睡1周,右側(cè)腦室分流術(shù)后,病變位于松果體區(qū)Fig 3 A ten-year-old male patient complaining about headache for two months and lethargy for a week,with the images taken after the cerebral ventricular shunt and tumor located in the pineal region
MRI表現(xiàn)29例患者均行T1WI及T2WI平掃檢查,其中28例行增強掃描,23例行DWI檢查。MRI平掃腦膜瘤實質(zhì)主要呈T1WI等信號,T2WI等或高信號;增強掃描可見大部分腫瘤有明顯不均勻強化,腫瘤邊界相對清楚;12例有硬膜尾征,16例無硬膜尾征/或未累及腦膜,1例因未行增強掃描而無法準(zhǔn)確判斷腦膜受累情況;12例有囊變,17例無囊變;19例臨近顱骨的腫瘤中,顱骨受壓8例,增生5例,骨質(zhì)破壞2例,無改變4例;1級水腫16例,2級水腫6例,3級水腫5例,4級水腫2例;在有DWI數(shù)據(jù)的23例腫瘤中,10例腫瘤存在彌散受限情況。經(jīng)Fisher精確概率法分析后,未發(fā)現(xiàn)腫瘤位置、瘤周水腫程度、T1WI信號、T2WI信號、強化模式、硬膜尾征、囊變情況和彌散情況與病理分級有顯著關(guān)系(P均>0.05)(表2)。
表2 不同病理級別患者的影像學(xué)特征Table 2 Imaging features of meningiomas of different pathological grades
腫瘤位置與是否誤診的關(guān)系定位腦實質(zhì)內(nèi)的腫瘤誤診7例,包括膠質(zhì)瘤3例、中樞神經(jīng)系統(tǒng)胚胎性腫瘤2例、節(jié)細胞膠質(zhì)瘤2例;定位腦實質(zhì)外的腫瘤誤診5例,包括神經(jīng)鞘瘤2例、生殖細胞腫瘤1例、未給出診斷2例;定位腦室內(nèi)的腫瘤誤診4例,包括室管膜瘤2例、脈絡(luò)叢乳頭狀瘤1例、未給出診斷1例;定位顱內(nèi)外溝通的腫瘤誤診為嗅神經(jīng)母細胞瘤1例;不同位置的腫瘤診斷正確率間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.021)。定位腦實質(zhì)內(nèi)的腫瘤極易誤診,定位腦實質(zhì)外的腫瘤診斷正確率較高(表3)。
表3 腫瘤位置與誤診的關(guān)系Table 3 Tumor location and misdiagnoses
硬膜尾征與誤診率的關(guān)系12例患者有硬膜尾征,8例診斷正確,4例誤診;16例無硬膜尾征,4例診斷正確,12例誤診;Fisher精確概率法得到單側(cè)P=0.034,硬膜尾征陽性可明顯降低誤診率。
腫瘤的術(shù)中出血量與腫瘤局部血管情況、腫瘤最大徑的關(guān)系以腫瘤血管情況、腫瘤最大徑為自變量,以術(shù)中出血量的常用對數(shù)值為因變量進行單因素和多因素回歸分析,結(jié)果顯示,腫瘤包繞動脈或有靜脈受累對術(shù)中出血量有正向作用(P=0.020);腫瘤最大徑與術(shù)中出血量正線性相關(guān)(P=0.001),兩者聯(lián)合進行多元回歸分析時模型擬合程度更優(yōu)(Rad2=0.468)(表4、圖5)。
表4 術(shù)中出血量與腫瘤周圍血管情況、腫瘤最大徑的關(guān)系Table 4 Associations of blood loss during surgery with tumor vascularization and tumor diameter
在累及血管的腫瘤(藍色圓點)和不累及血管(紅色圓點)的腫瘤中,術(shù)中出血量均隨腫瘤最大徑的增大而增多(藍色虛線、紅色虛線)In both tumors involving vessels(blue dots)and tumors not involving vessels(red dots),the blood loss during surgery elevates as the tumor diameter increases(blue and red dashed lines)圖5 腫瘤的術(shù)中出血量與腫瘤局部血管情況和腫瘤最大徑的關(guān)系Fig 5 The associations of blood loss during surgery with tumor diameter and tumor relationship with peripheral vessels
在成人中,腦膜瘤約占原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤的30%[3],但在16歲以下的兒童中,腦膜瘤僅占原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤的0.4%~4.6%[1],且有14.5%的患者合并神經(jīng)纖維瘤病[4]。本組病例均為兒童原發(fā)性腦膜瘤,入組年齡小于等于14歲,低于大部分文獻的患者年齡,并且排除了既往放射治療病史和合并神經(jīng)纖維瘤病的病例,相對更為罕見、診斷難度更大。
本研究結(jié)果顯示,女性患者略多于男性,腦膜瘤主要位于幕上,MRI平掃腦膜瘤實質(zhì)主要呈T1WI等信號、T2WI等或高信號,行DWI檢查的病例中約43.5%可見彌散受限。囊變的比例約41.4%,高于文獻中的15.8%[5],也高于成人的4.0%[6],加之腫瘤整體信號易受出血、鈣化、血管流空影響,給診斷帶來困擾。增強掃描可見大部分腫瘤有明顯不均勻強化,僅43%病例可見特征性的硬膜尾征[7],此外缺乏特異性影像學(xué)征象,可能是誤診率高的原因之一。本研究中影像診斷的正確率僅為41%,而硬膜尾征陽性可顯著增加影像診斷的正確率。
本研究按腫瘤位置由多到少依次為腦實質(zhì)外、腦實質(zhì)內(nèi)、腦室內(nèi)、顱內(nèi)外溝通,不同位置的腫瘤診斷正確率不同。部分兒童原發(fā)性腦膜瘤區(qū)分腦實質(zhì)內(nèi)、腦實質(zhì)外困難,而本研究中所有定位均由兩位高年資放射科醫(yī)師結(jié)合手術(shù)記錄對腫瘤位置的描述共同協(xié)商確定,比臨床工作中單純依靠影像學(xué)定位更為準(zhǔn)確。位于腦實質(zhì)內(nèi)的腫瘤極易誤診[8],本研究中位于腦實質(zhì)內(nèi)腫瘤的診斷正確率為0,主要誤診為膠質(zhì)瘤、節(jié)細胞膠質(zhì)瘤及中樞神經(jīng)系統(tǒng)胚胎性腫瘤;定位于腦實質(zhì)外的腫瘤診斷正確率相對高,但需與神經(jīng)鞘瘤、生殖細胞腫瘤鑒別;定位于腦室內(nèi)腫瘤主要需與室管膜瘤、脈絡(luò)叢乳頭狀瘤鑒別;定位于顱內(nèi)外溝通腫瘤需與嗅神經(jīng)母細胞瘤鑒別。兒童原發(fā)性腦膜瘤發(fā)病率低,尤其是位于腦實質(zhì)內(nèi)更為罕見,故定位于腦實質(zhì)內(nèi)的病例全部誤診,在日常工作中需要引起警惕。
腦膜瘤起源于蛛網(wǎng)膜顆粒帽狀細胞,這類細胞主要位于蛛網(wǎng)膜顆粒表面,但也存在于脈絡(luò)叢、脈絡(luò)組織和軟腦膜中[9]。部分學(xué)者認為,腦實質(zhì)內(nèi)腦膜瘤起源于軟腦膜內(nèi)的帽狀細胞,這些帽狀細胞伴隨腦內(nèi)血管進入腦實質(zhì)內(nèi)引起腫瘤。還有學(xué)者認為,帽狀細胞在其遷徙過程中存在腦內(nèi)暫居現(xiàn)象,是引起腦實質(zhì)內(nèi)腦膜瘤的原因[10]。有文獻報道,相比于成人,腦實質(zhì)內(nèi)腦膜瘤更常見于兒童患者[8],這可能與其獨特的發(fā)病機制有關(guān)。腦實質(zhì)內(nèi)腦膜瘤最易被誤診為膠質(zhì)瘤,膠質(zhì)瘤增強示不均勻強化,且無硬膜尾征及骨質(zhì)破壞[11],與腦實質(zhì)內(nèi)腦膜瘤的影像學(xué)特征相似,也是腦實質(zhì)內(nèi)腦膜瘤難以正確診斷的原因之一。
兒童腦膜瘤具有與成人腦膜瘤不同的影像學(xué)和組織學(xué)特點,且更常出現(xiàn)WHO病理分級中惡性(Ⅱ級及以上)的腫瘤[13]。本研究中惡性腫瘤的比例(Ⅱ~Ⅲ)為28%,高于成人腦膜瘤的1%~10%,高于賈文清等[5]報道的21%,但低于Li等[13]報道的39%。推測其原因與兩個研究納入病例的年齡段不同有關(guān),Li等[13]的研究中納入了15~18歲年齡組。本研究中,Ⅱ級腦膜瘤彌散不受限的比例高于其他級別,但各級別腦膜瘤彌散受限情況差異不顯著,故彌散受限不能作為預(yù)測兒童腦膜瘤病理分級的指標(biāo)之一,與Li等[13]報道的相符。其余影像學(xué)指標(biāo)各級別間差異均不顯著。
兒童腦膜瘤的一線治療方案為手術(shù)切除[14]。本研究所有納入病例均在本院進行手術(shù),在忽略臨床因素對出血量影響的因素后,經(jīng)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),出血量與腫瘤包繞動脈或累及鄰近靜脈、腫瘤最大徑分別呈正相關(guān),當(dāng)兩者同時考慮后模型擬合度更好,故兒童原發(fā)性腦膜瘤當(dāng)出現(xiàn)包繞動脈或累及鄰近靜脈、腫瘤最大徑大時,要警惕術(shù)中大量出血可能,術(shù)前做好預(yù)估并適當(dāng)備血,此點對于自身血容量相對低的兒童患者更有意義。
兒童腦膜瘤尤其是原發(fā)性兒童腦膜瘤屬于罕見病例,因此本研究病例數(shù)有限,且Ⅲ級病例僅有1例,有待更長時間跨度、更多中心的聯(lián)合研究。
綜上,本研究結(jié)果顯示,兒童腦膜瘤極其罕見,腫瘤影像學(xué)表現(xiàn)缺乏特征性,診斷難度大,尤其位于腦實質(zhì)內(nèi)的腫瘤極易被誤診,在臨床工作中應(yīng)引起警惕。在影像學(xué)指標(biāo)方面,腫瘤包繞動脈或有靜脈受累與腫瘤最大徑與術(shù)中出血量呈正相關(guān)。