磁共振T2WI对垂体腺瘤质地的评估

武春雪，蒙茗，王政，王朝朝，陈绪珠，李储忠，马军*

绝大多数垂体腺瘤质地较软，经典的抽吸刮除术足以将肿瘤切除[1-2]。但有5%～13%的肿瘤质地坚韧，经蝶切除困难[3-4]。因此术前对肿瘤质地的判断对手术方案的制定有很大帮助。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)可明确地显示垂体瘤大小、形态及信号特征[5-6]。本研究试图通过分析垂体瘤MRI信号特征及其与垂体瘤质地的关系，为垂体瘤术前质地判断及手术入路选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选取2015年4月至2016年12月我院收治的经手术切除的垂体腺瘤患者150例。所有患者均经MR平扫及增强扫描，术后病理检查确诊。排除标准：(1)合并其他头颅肿瘤(2例)；(2)微腺瘤(2例)；(3)术前接受放射性治疗(2例)；(4)临床或影像资料不全者(24例)。最终入组120例，男57例，女63例，平均年龄(47.18±12.74)岁。本研究经医院伦理委员会审核批准。

依据患者术前MRI，对肿瘤侧方扩展未明显超过蝶鞍边缘的大腺瘤、脑脊液鼻漏患者以及肿瘤突入蝶窦者采用经蝶(内镜经蝶、显微镜经蝶)入路，当肿瘤主要位于鞍上，尤其是肿瘤被鞍隔束紧，且鞍上部分压迫视交叉、肿瘤向鞍外生长进入中颅窝，且鞍外部分大于鞍内部分的患者，行开颅(前纵裂入路、额底/额外侧入路、翼点入路、颞下岩前入路及颞枕入路)手术[7]，依术中情况进行全切、次全切(＞90%)、大部切除(70%～90%)、部分切除(＜70%)。根据术中所见，将肿瘤质地分为质软组、质韧组、混合组。质软组肿瘤易于吸除，可用刮匙刮除；质韧组吸引器无法吸除，刮匙刮除困难，取瘤钳取瘤时出现有较强的牵拉感，需反复电凝或需用锐器切割才可逐步切除。

患者于术前1 w接受内分泌检查，包括血清总三碘甲腺原氨酸(triiodothyronine，T3)、血清总甲状腺素(triiodothyronine，T4)、促甲状腺激素(thyrotropin，thyroid stimulating hormone，TSH)、游离T3、游离T4、催乳素(prolactin，PRL)、促黄体激素(luteinizing hormone，LH)、卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone，FSH)、雌激素、孕激素、生长激素(growth hormone，GH)、促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone，ACTH)、皮质醇和睾酮。术后病理切片行常规HE染色以明确诊断。根据免疫组化结果将肿瘤分为有功能(FSH、GH、PRL、ACTH、TSH或LH分泌细胞阳性)和无功能两种亚型。

1.2 MRI检查方法

所有患者均于术前2 w内使用西门子公司生产的超高场强3.0 T MRI扫描仪，32通道头颅线圈，常规行轴位T1WI (TR 2000 ms，TE 9.8 ms)及T2WI (TR 4500 ms，TE 84 ms)扫描，扫描层厚为5.0 mm，层间距为6.5 mm，FOV：240.0 mm×240.0 mm，矩阵为384×324。增强扫描采用T1WI行轴位(参数同平扫)、矢状位及冠状位扫描。其中矢状位扫描层厚5.0 mm，层间距5.5 mm，矩阵512×512，冠状位层厚3.0 mm，层间距3.3 mm，矩阵512×512。对比剂采用静脉注射钆喷酸葡胺，0.1 mol/kg。

1.3 图像分析

图像分析由2名不知道手术情况的有经验的神经放射学医师在PACS系统上进行。根据平扫和增强图像中垂体瘤信号特征，将病例分为实性与非实性两组[7]。其中非实性组包括垂体瘤巨大囊变(囊变超过肿瘤体积50%)，以及垂体瘤卒中者(超过肿瘤体积50%) (图1、2)。余病例为实性组。

在增强图像上测量病灶各径线，并记录其最大径。实性垂体瘤的信号测量分别在平扫轴位T1WI和T2WI上进行。病灶感兴趣区(region of interest，ROI)放置于其信号较为均匀的实性部分。如果病灶信号较为复杂，则放置多个ROI来计算信号平均值。另一ROI放置于瘤体同层面右侧颞叶白质(图3)，避开MRI显示的缺血、出血或其他病变。分别计算T1WI与T2WI上病灶与白质的信号比值。

1.4 统计学分析

采用SPSS 13.0统计学软件，分别对不同质地组间患者年龄、最大径、实性垂体瘤信号比等计量资料采用Shapior-Wilk检验进行正态性检验，对符合正态分布的数据采用单因素ANOVA方差分析，不符合正态分布的数据采用秩和检验。对性别、病理亚型、手术方式和切除程度等计数资料的比较采用卡方检验，对差异有统计学意义的指标进一步进行两两比较的秩和检验或卡方检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 非实性垂体瘤

非实性垂体瘤共13例(10.83%)，其中巨大囊变垂体瘤8例，4例为男性，4例为女性；卒中垂体瘤5例，3例男性，2例女性。除1例囊变垂体瘤其实性部分质地坚韧外，余12例非实性垂体瘤均质地较软。所有非实性垂体瘤均采用内镜或显微镜经蝶入路方式手术，并全部为全切或次全切。

2.2 实性垂体瘤

实性垂体瘤共107例(89.12%)。患者的病理亚型及相应的性别分布见表1。

图1 男，56岁，垂体瘤。A：平扫轴位T2WI显示垂体瘤内高信号囊变；B：增强扫描矢状位显示囊变体积超过垂体瘤体积50% 图2 女，55岁，垂体瘤。A：平扫轴位T2WI显示垂体瘤内低信号；B：平扫矢状位T1WI显示瘤内高信号，提示垂体瘤卒中 图3 女，44岁，垂体瘤。A、B：病灶ROI放置于垂体瘤较为均匀的实性部分，另一ROI放置于瘤体同层面右侧颞叶白质。C、D：同一患者的矢状位和冠状位增强图像Fig. 1 Male, 56 years old with pituitary macroadenomas. A: Axial T2WI shows high signal intensity cyst in the tumor; B: Sagittal contrast enhancement image shows the cyst component is more than 50% of the tumor volume. Fig. 2 Female, 55 years old with pituitary macroadenomas. A: Axial T2WI shows low signal intensity in the tumor; B: Sagittal T1WI shows high signal intensity in the tumor, which indicates tumor apoplexy. Fig. 3 Female, 44 years old with pituitary macroadenomas. A, B: ROIs are put in the solid and uniform part of tumor, and the white matter of right temporal lobe on the same slice respectively. C, D: Sagittal and coronal contrast enhancement images of the same patient.

表1 不同性别患者的病理亚型分布(例)Tab.1 Pathological subtypes distribution in different gender’s patients(n)

图4 实性垂体瘤不同质地组T2WI比值及T1WI比值分布Fig. 4 The distribution of T2WI and T2WI ratios in different consistency types of solid pituitary macroadenomas.

根据术中所见，垂体瘤质地分为质软组70例(67.96%)、质韧组30例(28.03%)及混合组7例(6.54%)。质软组、质韧组和混合组的T1WI和T2WI信号比的分布见图4。

不同质地组患者的性别、年龄、病变最大径、肿瘤T1WI的信号比差异均无统计学意义(P＞0.05)，而肿瘤T2WI信号比各组间差异有统计学意义(P＜0.05) (表2)。对T2WI信号比进一步两两比较发现，质软组的肿瘤T2WI信号比显著高于质韧组和混合组(P=0.005、0.000)，而质韧组与混合组的T2WI信号比差异无统计学意义(P=0.082)。

不同质地组间，各病理亚型的分布差异无统计学意义(P＞0.05)。不同质地组间手术方式的选择差异有统计学意义(表3)。进一步比较发现，相对于质地韧组，质地软组更倾向于选择经蝶而非开颅方式切除(χ2=20.16，P=0.000)。质软组的切除程度显著高于质韧组(χ2=14.13，P=0.003)，而与混合组差异无统计学意义(χ2=1.23，P=0.540)。

3 讨论

3.1 垂体瘤质地研究的临床意义

垂体瘤虽然为良性肿瘤病变，但可侵及周围正常颅内组织而压迫视神经等，影响患者的生存质量[9-10]。因此对垂体瘤的早期诊治十分重要。目前垂体瘤的治疗主要以手术为主，其中有开颅手术和经蝶窦入路两种手术方式，且经蝶窦入路手术已成为首要的手术方法[11]。然而部分肿瘤质地坚韧，在切除鞍内肿瘤后，鞍上、鞍旁的肿瘤组织不能随脑搏动而逐渐降入鞍内，从而无法全部切除病灶。而肿瘤残留不但无法有效解除肿瘤对周围神经的压迫，且残余肿瘤亦极易复发。因此早期明确垂体瘤质地并对质地坚韧患者采用经蝶窦入路手术外的开颅手术治疗对改善其疗效和预后均十分重要[12-13]。

表2 实性垂体瘤中不同质地组间术前各因素的比较Tab. 2 Comparison of preoperative variables in different consistency types of solid pituitary macroadenomas

表3 不同质地组间手术方式和切除程度的比较Tab. 3 Comparison of surgical approach and resection degree in different consistency types of solid pituitary macroadenomas

3.2 垂体瘤质地与T2WI信号强度

在本研究中，多数垂体瘤质地较软，与以往研究结果相似[1-4]。现有研究认为，垂体瘤的质地与其胶原成分有关[14-18]，胶原成分越高，其质地越坚韧[17]。Naganuma等[5]建议将胶原成分大于5%的垂体瘤定义为“纤维化”腺瘤。现有文献对肿瘤质地与影像的关系并没有定论。这与文献的样本量及研究方法不同关系密切。质地软的腺瘤相比于正常脑组织或较韧的腺瘤含有更多的水，而伴随纤维化的继续，自由水分子逐渐减少，肿瘤在T2WI的信号逐渐减低。然而垂体瘤的纤维质地、内部出血、钙化或囊变组织内蛋白含量高的液体均可导致垂体瘤的T2WI低信号[8]，因此本研究将巨大囊变和卒中垂体瘤归为非实性组，最大程度地避免出血及囊变对垂体瘤信号的影响。既往一些研究将垂体瘤的信号强度直接进行分析，忽略了在同一扫描参数下不同患者同一部位的信号强度也可能存在显著差别。因此，利用信号比来降低这一差别是很有必要的。一些学者采用垂体瘤与白质信号比，但并未明确说明白质具体位置[17]。而本研究采用垂体瘤与同一层面的颞叶白质信号比，避免了不同部位白质信号的差异对结果的影响。

有研究认为，T2WI低信号可提示垂体瘤的纤维质地[2]。另一些研究发现，扩散加权成像的信号强度可以反映病理检查中的胶原含量[4]。还有一些文章认为垂体瘤的质地与其影像没有显著的相关性[1,3,5,8]。有学者将无功能巨腺瘤的T2WI信号与桥臂信号的比值与术者对肿瘤质地的分类进行相关性研究发现，T2WI信号比对识别质地韧的纤维腺瘤具有较高的敏感性和阴性预测值[9]。本研究中，从不同质地组T2WI信号比的分布结果看，质软组T2WI信号比显著高于质韧组，与多数研究结果相似。但质地混合组的T2WI信号比高于质韧组，这可能与在本组病例中质地混合组的病例数量较少、数据分布较为离散有关。

3.3 垂体瘤质地与激素类型

本研究显示，无功能垂体瘤与激素混合型垂体瘤在质地上差异无统计学意义。而国内有研究[19]认为，以分泌生长激素或促肾上腺皮质激素为主的高功能腺瘤多质地软，无功能腺瘤多质地中等或较硬，多激素细胞腺瘤与质地无明显相关性。其原因可能与无功能腺瘤症状不明显，患者就诊较晚，瘤体内胶原逐渐沉积有关。但该研究并未明确指出其激素类型分类是以术后病理还是患者血清学检查为依据，这可能是相关研究结果有明显差异的主要原因。

3.4 垂体瘤质地与手术方式

除了肿瘤生长至难以进入的区域，经蝶垂体瘤切除手术主要的限制可能主要在于垂体瘤的质地[8,20-21]。在本研究中，质软的垂体瘤更倾向于选择经蝶方式切除。根据肿瘤质地进行不同入路手术治疗的垂体瘤，质软组的全切率明显高于质韧组，进一步证实了垂体瘤T2WI信号比可用于指导垂体瘤手术方式的选择，从而预防肿瘤残留的发生。这也同时提示对于T2WI信号比明显降低的患者，术中更应注意确认是否完全切除肿瘤。

4 研究不足

本研究样本量偏小，垂体瘤质地的判断以术中所见为依据，对术者的经验依赖性较大，具有一定的主观性；缺乏术后病理胶原成分的对照分析；切除率的分析并未将肿瘤侵袭性分级等因素结合分析，因此明确MRI在判定垂体瘤质地和指导其治疗的价值需更大样本量、更全面深入的研究。

综上所述，垂体瘤T2WI 肿瘤/脑白质信号的比值与其质地和手术方式及切除程度密切相关，可在术前准确判定肿瘤质地，从而为手术入路的选择提供影像学依据，有助于垂体瘤疗效和预后的改善。

[References]

[1] Bahuleyan B, Raghuram L, Rajshekhar V, et al. To assess the ability of MRI to predict consistency of pituitary macroadenomas. Br J Neurosurg, 2006, 20(5): 324-326.

[2] Iuchi T, Saeki N, Tanaka M, et al. MRI prediction of fibrous pituitary adenomas. Acta Neurochir (Wien), 1998, 140(8): 779-786.

[3] Mahmoud OM, Tominaga A, Amatya VJ, et al. Role of PROPELLER diffusion-weighted imaging and apparent diffusion coefficient in the evaluation of pituitary adenomas. Eur J Radiol, 2011, 80(2): 412-417.

[4] Pierallini A, Caramia F, Falcone C, et al. Pituitary macroadeno-mas:preoperative evaluation of consistency with diffusion-weighted MR imaging: initial experience. Radiology, 2006, 239(1): 223-231.

[5] Naganuma H, Satoh E, Nukui H. Technical considerations of transsphenoidal removal of fibrous pituitary adenomas and evaluation of collagen content and subtype in the adenomas. Neurol Med Chir(Tokyo), 2002, 42(5): 202-212.

[6] Smith KA, Leever JD, Chamoun RB. Predicting consistency of meningioma by magnetic resonance imaging. J Neurol Surg B Skull Base, 2015, 76(3): 225-229.

[7] Wilson CB. Endocrine-inactive pituitary adenomas. Clin Neurosurg,1992, 38: 10-31.

[8] Boxerman JL, Rogg JM, Donahue JE, et al. Preoperative MRI evaluation of pituitary macroadenoma: imaging features predictive of successful transsphenoidal surgery. AJR Am J Roentgenol, 2010,195(3): 720-728.

[9] Hagiwara A, Inoue Y, Wakasa K, et al. Comparison of growth hormone-producing and non-growth hormone-producing pituitary adenomas: imaging characteristics and pathologic correlation.Radiology, 2003, 228(2): 533-538.

[10] Smith KA, Leever JD, Chamoun RB. Prediction of consistency of pituitary adenomas by magnetic resonance imaging. J Neurol Surg B Skull Base, 2015, 76(5): 340-343.

[11] Lu YP, Yin B, Geng DY. Research progress of MRI in preoperative evaluation of pituitary adenoma’s consistency. Int J Med Radiol,2013, 36(2): 110-113.陆逸平, 尹波, 耿道颖. MRI对垂体腺瘤质地术前评估的研究进展.国际医学放射学杂志, 2013, 36(2): 110-113.

[12] Wang MM, Yang J. Technical progress of pituitary adenoma MRI.Chin J Magn Reson Imaging, 2015, 6(9): 704-710.王苗苗, 杨健. 垂体腺瘤MRI技术的研究进展. 磁共振成像, 2015,6(9): 704-710.

[13] Feng XY, Pang HP. The clinical application of intraoperative MRI.Chin J Magn Reson Imaging, 2014, 5(S1): 5-9.冯晓源, 庞浩鹏. 术中磁共振成像临床应用进展. 磁共振成像,2014, 5(S1): 5-9.

[14] Suzuki C, Maeda M, Hori K, et al. Apparent diffusion coefficient of pituitary macroadenoma evaluated with line-scan diffusion-weighted imaging. J Neuroradiol, 2007, 34(4): 228-235.

[15] Pierallini A, Caramia F, Falcone C, et al. Pituitary macroadenomas:preoperative evaluation of consistency with diffusion-weighted MR imaging: initial experience. Radiology, 2006, 239(1): 223-231.

[16] Wang H, Li W, Shi D, et al. Expression of TGF beta1 and pituitary adenoma fibrosis. Br J Neurosurg, 2009, 23(3): 293-296.

[17] Wang H, Li WS, Shi DJ, et al. Correlation of MMP (1) and TIMP(1) expression with pituitary adenoma fibrosis. J Neurooncol, 2008,90(2): 151-156.

[18] Wei L, Lin SA, Fan K, et al. Relationship between pituitary adenoma texture and collagen content revealed by comparative study of MRI and pathology analysis. Int J Clin Exp Med, 2015, 8(8):12898-12905.

[19] Hu J, Xu GM, Mou CZ. Correlative factors on consistency of pituitary adenoma and its therapeutic significance. Chin J Minimally Invasive Neurosurgery, 2005, 10(11): 492-494.胡佳, 徐广明, 牟成志. 垂体腺瘤质地的相关因素分析及其对治疗的影响. 中国微侵袭神经外科杂志, 2005, 10(11): 492-494.

[20] Ji T, Li WP, Huang GD, et al. Clinical research on correlation between the texture and surgical prognosis of pituitary adenoma.Chin J Prac Nervous Dis, 2014, 17(7): 17-19.纪涛, 李维平, 黄国栋, 等. 垂体瘤质地与手术预后的相关性研究.中国实用神经疾病杂志, 2014, 17(7): 17-19.

[21] Zhang YC, Zhang Z, Wu HX, et al. Study of the correlation between the consistency of pituitary tumor and MR signal intensity. Chin J Prac Nervous Dis, 2014, 17(19): 24-25.张永超, 张震, 吴洪喜, 等. 垂体瘤质地与MR信号强度的相关性研究. 中国实用神经疾病杂志, 2014, 17(19): 24-25.