术前多模态MRI检查与颅内脑膜瘤患者术后复发及高组织学分级的关系

黄德尤 廖莎 卢德伟 李娜 罗起胜 陆海善 李滢

右江民族医学院附属医院1放射科，2神经外科，3病理科（广西百色533000）；4湖南省常德市第一人民医院影像科（湖南常德415003）

脑膜瘤是最常见的原发性颅内肿瘤，约占20%～30%，手术切除及术后放化疗是治疗脑膜瘤的主要方式，尽管外科手术治疗可控制局部肿瘤，但肿瘤的进展与切除的范围密切相关，据报道，脑膜瘤术后复发率高达20%［1-4］。脑膜瘤的预后取决于病理分级程度，级别越高其侵袭性和浸润性越高，因此术前对恶性脑膜瘤精准的分级，可有效指导临床手术治疗，包括手术时机、手术切除范围和手术全切除的风险等；另外，在护理脑膜瘤患者时，评估术后肿瘤复发的风险是至关重要的［1，5］。多模态磁共振检查（magnetic resonance inspection，MRI）是具有多方位、多参数成像优势的一种成像技术，能够较清晰地显示肿瘤软组织和微血管病变，包括常规MRI、MRI 增强成像及MRI 功能成像技术，目前已成为评估脑膜瘤等神经外科术后肿瘤复发和高级别组织学（WHO Ⅱ-Ⅲ级）的重要影像学工具［1，6-7］。因此，本研究中拟探讨多模态MRI 影像学特征与脑膜瘤术后复发或高级别组织学的相关性，为精准地指导脑膜瘤患者治疗提供重要的临床证据。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2016 年1 月至2019 年6 月我院住院诊治的脑膜瘤患者100 例，所有患者均行手术治疗，采用次全切除术（SimpsonⅢ-Ⅳ级）和全切除术（SimpsonⅠ-Ⅱ级），术后根据WHO 脑膜瘤组织学分级标准分为Ⅰ-Ⅳ级，其中Ⅰ-Ⅱ级者53 例（低级别组），Ⅲ-Ⅳ级者47 例（高级别组），术后随访观察1 年，复发患者为18 例（复发组），未复发患者为82例（未复发组）。纳入标准：术后病理诊断为脑膜瘤患者；术前未行放化疗治疗者；接受手术治疗资料齐全的患者。排除标准：合并其他颅内肿瘤患者，核磁检测禁忌者，心肾肺功能不全不能耐受手术者。所有患者年龄中位数为55（18，87）岁，其中男27 例，女73 例，术前不同级别组和复发及未复发组间年龄、性别、手术方式等一般临床资料差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 MRI 检查采用美国GE 公司3.0T Discoveyry MR750W 超导静音磁共振扫描仪进行扫描分析，患者仰卧位，常规MRI 检查顺序为T1 加权成像（T1WI）、T2 加权成像（T2WI）、FLAIR 图像及弥散加权成像（diffusion weigh imaging，DWI），包括头颅矢状面、冠状面及横断面扫描，扫描参数为：T1WI：重复时间（TR）250 ms，回波时间（TE）2.45 ms，矩阵256×256，带宽220 Hz/Px；T2WI：TR为4 000 ms，TE 为92 ms，层厚5 mm，视野（FOV）为220 mm，矩阵320 × 256，带宽220 Hz/Px，转角120°。注射Gd-

DTRA 对比剂30 min 后，进行增强MRI 检查。功能MRI：采用3D 快速自旋回波成像技术进行弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）检测，以及点分辩波谱技术进行磁共振波谱（magnetic resonance spectroscopy，MRS）成像。

1.3 图像分析选择2 名有经验的放射科主治以上医师对常规及增强MRI 进行阅片分析，确保阅片的准确性，评价肿瘤的部位、大小、边界、强化灶、瘤周水肿程度；在DTI 图像上瘤肿区域选择2 ～4 个感兴趣区（ROI），避免坏死囊变区域，计算相应的表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值和各向异性分数（fractional anisotropy，FA），根据MRS 图像分析相应的H-MRS 代谢物分布情况，分别计算Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr 参数。

1.4 统计学方法采用SPSS 21.0 软件进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差表示，组间比较采用t检验（正态分布资料），计数资料采用例（%）表示，组间比较采用χ2检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 复发组与未复发脑膜瘤患者影像学特征分析复发组与未复发组在肿瘤部位、肿瘤大小、边界、强化灶、ADC 值、FA 值、Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr 上比较，差异有统计学意义（P＜0.05），复发组ADC、NAA/Cr 值明显下降，FA、Cho/NAA、Cho/Cr 值明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05），在水肿程度上两组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 不同级别脑膜瘤患者影像学特征比较高级别组与低级别组在肿瘤大小、边界、强化灶、水肿程度、ADC值、FA值、Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr 上比较，差异有统计学意义（P＜0.05），高级别组ADC、NAA/Cr 值明显下降，FA、Cho/NAA、Cho/Cr 值明显升高，在病灶部位上两组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。

2.3 脑膜瘤复发的相关因素分析多因素Logistic回归分析示，肿瘤大小、边界、ADC 值、FA 值及Cho/NAA 值是脑膜瘤复发患者的独立危险因素（P＜0.05），见表3。

2.4 高级别脑膜瘤患者的相关因素分析多因素Logistic 回归分析示，肿瘤大小、强化灶、ADC 值、FA 值及Cho/NAA 值是高级别脑膜瘤患者的独立危险因素（P＜0.05），见表4。

3 讨论

脑膜瘤是中枢神经系统最为常见的原发性肿瘤之一，WHOⅠ级大多呈良性病变，而WHOⅡ～Ⅲ级多为侵袭性病变，经手术治疗后复发率高，且不良预后结局严重影响患者的生活质量［8-9］。肿瘤位置大小、形态与水肿体积、邻近部位是否被侵犯、蛛网膜层破裂、肿瘤异质性、包膜强化程度、钙化，在一定程度上可判断肿瘤复发和高级别肿瘤组织学的相关性［5，10-13］。脑膜瘤患者的术后护理中，评估复发的风险仍然是至关重要的，目前通过常规术前MRI 成像来预测脑膜瘤预后的危险因素仍不明确。因此，术前多模态MRI 识别脑膜瘤患者影像学特征分析，有助于判断肿瘤复发和高级别肿瘤组织学特征的相关危险因素，对指导脑膜瘤患者的治疗是十分重要的。

表1 复发组与未复发脑膜瘤患者影像学特征比较Tab.1 Comparison of imaging features between recurrent meningiomas and non recurrent meningiomas 例（%）

表2 不同级别脑膜瘤患者影像学特征比较Tab.2 Comparison of imaging features of different grades of meningiomas例（%）

表3 脑膜瘤复发患者的多因素Logistic 回归分析Tab.3 Multivariate logistic regression analysis of recurrent meningiomas

表4 高级别脑膜瘤患者的多因素Logistic 回归分析Tab.4 Multivariate logistic regression analysis of patients with high grade meningioma

本研究术后1 年内复发率为18%（18/100），与既往研究较为一致［5］。本研究通过对复发脑膜瘤患者影像学相关危险因素分析发现，复发组与未复发组比较，在肿瘤部位、肿瘤大小、边界、强化灶、ADC 值、FA 值、Cho/NAA、Cho/Cr、NAA/Cr 上有明显差异，复发组ADC、NAA/Cr 值明显下降，FA、Cho/NAA、Cho/Cr 值明显升高；多因素Logistic 回归分析示肿瘤大小、边界、ADC 值、FA 值及Cho/NAA值是脑膜瘤复发患者的独立危险因子。既往研究表明，肿瘤体积、非均匀增强，肿瘤形态不规则与肿瘤复发相关，与本研究存在一致性［1，2，9］。另外，影像学参数可判断组织病理学分级和肿瘤侵袭性特征，如脑-肿瘤边界缺失、不规则形态、MRI 不均匀强化灶、DWI 中ADC 值及PET-CT 的氟代脱氧葡萄糖降低均可预测肿瘤组织学病理和临床侵袭性特征［2，6，9，14-15］。DTI 常用参数是ADC 和各项异性值（FA），反映白质纤维束及髓鞘的完整性，同时能体现水分子扩散的程度，肿瘤复发患者脑白质及肿瘤水肿带纤维素受到损害，引起肿瘤侵袭性更高［4，6，14-15］。MRS 通过功能MRI 可对肿瘤特定原子及其化合物进行分析，体现肿瘤的生化及代谢水平。脑组织病变时，NAA、Cr 和Cho 值会出现相应变化，肿瘤侵犯程度可引起神经元损害，NAA 水平下降，Cho 水平的升高，对于复发肿瘤患者神经元损伤程度高，Cho/NAA、Cho/Cr 值明显升高，而NAA/Cr 下降［6，16］。可见，术前多模态MRI 可判断脑膜瘤患者复发风险，对患者的预后具有一定预测价值。

多因素分析证实水肿量和非均匀对比度增强是高级别组织学的危险因素［1-2］，与本研究常规及增强MRI研究类似。对于高级别患者，肿瘤细胞较多，细胞内血管及增殖明显，细胞外间隙增宽，纤维束受损，水分子扩散易于扩散导致ADC 值下降和FA 值升高［6，15，17］；另外，高级别脑膜瘤患者脑组织损伤程度更为显著，可引起MRS 参数发生相应的变化，对肿瘤的侵袭性特征具有诊断价值［16］。另外，正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET）研究代谢活动，可以区分低级别和高级别肿瘤，对于脑膜瘤预后判断具有一定预测价值［18］，今后拟开展有关脑膜瘤PET 影像学特征与肿瘤病理分级及复发风险的相关性研究，为精准地术前判断脑膜瘤分级具有重要价值。

综上所述，术前多模态MRI 有助于识别高级别脑膜瘤病变和复发的相关危险因素，其中肿瘤大小、边界、ADC 值、FA 值及Cho/NAA 值是脑膜瘤复发患者的独立危险因素；肿瘤大小、强化灶、ADC 值、FA 值及Cho/NAA 值是高级别脑膜瘤患者的独立危险因素。因此，术前采用多模态MRI 检查对脑膜瘤患者预后判断具有重要的参考价值。