MRI 基本征象结合ADC 值鉴别垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤

韩涛，张婧，王丹，张斌，邓靓娜，林晓强，景梦园，周俊林*

垂体瘤约占颅内肿瘤10%～15%，是颅内常见肿瘤之一。垂体大腺瘤是指直径大于10 mm的腺瘤，具有多方向生长的特点[1]。鞍区脑膜瘤约占脑膜瘤的5%～10%，局部解剖复杂，肿瘤常与海绵窦、颈内动脉、视神经等关系密切，手术难度大[2]。当脑膜瘤向鞍内生长，垂体大腺瘤向上生长并向周围蔓延，尤其是无功能垂体大腺瘤时，两者的MRI征象存在一定重叠，不易鉴别，而两者手术入路不同，脑膜瘤一般需开颅手术，垂体大腺瘤一般经鼻-蝶窦手术[3-5]。本研究通过对比分析垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的MRI 征象、ADC 值，期望可以对二者进行仔细的术前评估，提高诊断准确率，从而选择合适的手术入路，有效地提高显微手术效果。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2014 年1 月至2019 年3 月我院经手术病理证实的42例垂体大腺瘤及同期经手术病理证实的40 例鞍区脑膜瘤。垂体大腺瘤中男25 例，女17 例，年龄29～80 岁，平均年龄51.9 岁。鞍区脑膜瘤 中 男7 例，女33 例，年 龄31～66 岁，平 均 年 龄51.35 岁。本研究经过本单位医学伦理委员会批准(批准文号：2020A-109)，免除受试者知情同意。

1.2 仪器与方法

采用Siemens 3.0 T Verio MR 扫描仪，82 例患者均于术前接受T1WI、T2WI、T2-FLAIR、DWI 及MR 增强扫描。扫描序列及参数：GRE：T1WI (TR 550 ms，TE 11 ms)，层 厚5.0 mm，层 间 距1.5 mm，视 野(FOV) 260 mm×260 mm，矩 阵256×256；TSE：T2WI(TR 2200 ms，TE 96 ms)，回波时间10 ms，回波链长 度8，激 励 次 数2。T2WI-FLAIR：(TR 9000 ms，TE 110.0 ms)，层 厚5.0 mm，层 间 距1.5 mm；DWI(SEEPI序列)：加频率选择脂肪抑制技术，(TR 4000 ms，TE 100 ms)，层厚9 mm，层间距1 mm，FOV 260 mm×260 mm，矩阵256×192，在x、y、z 轴3 个方向上施加扩散梯度(b 值=0、1000 s/mm²)。对比剂为Gd-DTPA 0.1 mmol/kg体质量，流率3 mL/s，获得轴位、矢状位和冠状位增强T1WI。

1.3 图像分析与测量

采用Philips R2.6.3.1 工作站进行图像后处理，重建ADC图，由2名从事神经影像MRI诊断工作并具有15年以上经验丰富的影像诊断医师以盲法独立观察图像至少2 次，间隔时间1 周之内，如有分歧经协商后达成一致。观察并记录肿瘤信号特点、强化程度、束腰征、蝶鞍扩大、脑膜尾征、包绕颈内动脉、是否可见垂体柄及垂体是否能辨认的影像特征。根据T1WI、T2WI以及增强图像确定病变实性成分，于重建ADC图上尽量避开病灶内肉眼所见的囊变、坏死及出血区，在每个层面手动绘制3个椭圆形ROI，面积为20～30 mm2，分 别 测 量 每 个ROI 的ADCmean、ADCmin及ADCmax，然后计算两位神经影像医生测量的ADCmax、ADCmean和ADCmin的平均值。

1.4 病理检查

所有手术切除的肿瘤所得标本用4%的福尔马林固定24 h，常规脱水，石蜡包埋，切取4.0 μm 厚石蜡切片，进行HE染色和免疫组化染色，免疫组织化学采用EnVision 两步法染色。脑膜瘤用EMA 对肿瘤细胞进行标记，细胞浆或细胞膜呈棕黄色为阳性。垂体大腺瘤用免疫组化检查GH、PRL、ACTH、TSH、FSH、LH的表达情况，免疫组化切片上见垂体瘤细胞浆着黄色或棕黄色为阳性细胞，阳性细胞数＞5%为分泌相应激素的腺瘤，若垂体细胞包浆未着色或阳性细胞数＜5%，则为无分泌激素的腺瘤。

1.5 统计学分析

采用SPSS 23.0统计分析软件，经正态分布检验后，垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤常规MRI表现比较采用卡方检验，ADC值比较采用独立样本t检验，年龄等计量资料采用±s，P＜0.05 有统计学意义。并绘制ROC 曲线，分析垂体大腺瘤与鞍区脑膜瘤的最佳诊断阈值及相应敏感度与特异度。

2 结果

2.1 两组肿瘤临床表现

42例垂体大腺瘤中，视力下降者3例，头痛、头晕者5 例，眼睑下垂者7 例，闭经者9 例，泌乳者8 例，肢端肥大者4 例，其他表现者6 例。40 例鞍区脑膜瘤中，头痛、头晕者6 例，视力下降、模糊者18 例，头痛伴视力下降者13 例，闭经者1 例，泌乳者2 例。两组患者的年龄差异无统计学意义，P＞0.05。

2.2 两组肿瘤的MRI基本征象

42 例垂体大腺瘤中，T1WI 呈低信号，T2WI 呈中等偏高信号。5 例瘤内发生坏死囊变，囊变部分T1W1 呈低信号，T2WI 呈高信号；4 例瘤内出血，TIWl及T2WI 均呈不均匀高信号；增强扫描轻中度强化28 例，瘤内出血坏死囊变时不均匀强化；本组中90%的肿瘤较大，突破鞍隔向上生长，压迫视交叉，使垂体柄受压移位，甚至显示不清，且包绕两侧颈内动脉和海绵窦40 例，形成较典型的“束腰征”39 例(图1)。40 例鞍区脑膜瘤中，肿瘤实性部分未见明显出血，T1WI 显示较低信号，T2WI 呈中等或稍高信号，增强后肿瘤明显均匀强化38 例，邻近脑膜明显增厚并强化25 例，即“脑膜尾征”(图2)。其影像征象如表1所示。

图1 女，62 岁，垂体大腺瘤。A、B：鞍区可见类圆形长T1、长T2 信号影，信号均匀，边界清楚；C：DWI 呈高信号；D：ADC 呈低信号；E、F：增强扫描病灶呈不均匀强化；G：病理结果(HE ×100)，镜下见瘤组织之瘤细胞弥漫分布，细胞大小、形态一致，胞核小，圆形，核染色质均匀，核分裂象少见，间质血管丰富。H：免疫组化(×200)示胞浆呈棕褐色，syn 表达强阳性 图2 男，55 岁，过渡型脑膜瘤。A、B：鞍区见不规则形占位，T1WI 呈较低信号，T2WI 呈较高信号，边界不清；C：DWI 呈高信号；D：ADC 低信号；E、F：增强扫描肿瘤区域强化显著且均匀。G：病理结果(HE ×100)，镜下见瘤组织之瘤细胞由脑膜皮及纤维细胞构成，束状、旋涡状排列，椭圆形、卵圆形、长杆状，无明显异型性，核分裂象少见，间质伴慢性炎细胞浸润。H：EMA( ×200)示胞浆棕褐色染色，肿瘤来源于上皮Fig. 1 Female, 62 years old, pituitary macroadenoma.A, B:There were round-like long T1 and long T2 signals in the sellar region, with uniform signal and clear boundary.C:DWI showed high signal.D:ADC showed low signal.E,F:The solid part of tumor showed inhomogeneous enhancement.G:pathological results(HE×100), microscopically, the tumor cells were diffusely distributed, the size and shape of the cells were the same, the nucleus was small and round, the nuclear chromatin was uniform, mitosis was rare, and the interstitial vessels were abundant. H: immunohistochemical staining ( ×200) showed brown cytoplasm and strong positive expression of syn. Fig. 2 Male, 55 years old, transitional meningioma.A, B:There was irregular space-occupying in the sellar region, with low signal on T1 and high signal on T2, and the boundary was unclear. C: DWI showed high signal. D: ADC showed low signal, E, F: Significant and even enhancement in enhanced scan. G: Pathological results (HE×100), the tumor cells in the tumor tissue were composed of meningeal skin and fibrous cells, arranged in bundles and swirls, oval, oval and long rod, without obvious atypia, mitosis was rare, and stroma was associated with chronic inflammatory cell infiltration. H: EMA ( ×200)showed brown staining in the cytoplasm and the tumor originated from the epithelium.

2.3 两组肿瘤的DWI信号强度及ADC值对比分析

在42 例垂体大腺瘤中，肿瘤实体成分在DWI 上19 例呈高或稍高信号，15 例呈等信号，8 例呈低信号；ADCmax、ADCmean和ADCmin分 别 为(1.126±0.266)×10-3mm2/s、(1.052±0.271)×10-3mm2/s 和(0.971±0.288)×10-3mm2/s。在40 例鞍区脑膜瘤中，肿瘤实体成分在DWI 上22 例呈高或稍高信号，15 例呈等信号，3 例呈低信号。两组肿瘤DWI 信号强度比较无统计学意义(P＞0.05) (表1)；ADCmax、ADCmean和ADCmin分别为(0.855±0.176)×10-3mm2/s、(0.817±0.177)×10-3mm2/s 和(0.777±0.182)×10-3mm2/s，均小于垂体大腺瘤。两组肿瘤实性成分ADCmax值、ADCmin值、ADCmean值比较差异具有统计学意义(P＜0.001)(表2；图3)。

表1 垂体大腺瘤与鞍区脑膜瘤MRI基本征象对比Tab.1 Comparison of MRI basic signs between pituitary macroadenomas and sellar meningiomas

表2 垂体大腺瘤与鞍区脑膜瘤ADC值对比Tab.2 Comparison of ADC values between pituitary macroadenomas and sellar meningiomas

图3 ADCmean值、ADCmin值及ADCmax值鉴别诊断垂体大腺瘤与鞍区脑膜瘤的ROC曲线Fig. 3 ROC curve of pituitary macroadenomas and Sellar meningiomas for differential diagnosis of ADCmin value,ADCmin value and ADCmax value.

2.4 MRI 基本征象、MRI 基本征象结合ADC 值与病理诊断垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的情况比较

MRI 基本征象诊断垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的准确率分别为76.19% (32/42)、82.5% (33/40)，DWI结合ADC 值诊断垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的准确率分别为95.24% (40/42)、92.5% (37/40)(表3)。

表3 MRI基本征象、MRI基本征象结合ADC值与病理诊断垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤情况(例)Tab.3 Basic signs of MRI and MRI combined with ADC value and pathology in the diagnosis of pituitary macroadenomas and sellar meningiomas(n)

3 讨论

3.1 总结

鞍区脑膜瘤起源于邻近的硬脑膜表面，包括鞍结节、鞍隔及垂体窝周围的硬脑膜等[6]。鞍区脑膜瘤和垂体大腺瘤是鞍区常见的肿瘤，多为良性肿瘤，但部分肿瘤较大时呈浸润性生长，可包绕或侵犯周围邻近组织，增加了手术难度及复发率[7]。Wu 等[8]发现定量双能CT 成像、碘含量、Hu 曲线斜率和平均CT 值可作为鞍区脑膜瘤和垂体腺瘤鉴别诊断的指标。MRI 是颅内肿瘤的常用检查方法[9]，但是在常规MRI上，垂体大腺瘤与鞍区脑膜瘤的表现存在一定交叉，术前误诊率较高，而二者的手术入路又不同，因此，术前鉴别垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤尤为重要。

有研究报道[10-12]，ADC 值在脑肿瘤的鉴别中起着重要作用，包括良性脑膜瘤、不典型脑膜瘤、恶性脑膜瘤和孤立性纤维性脑膜瘤，很少有研究用ADC值鉴别垂体大腺瘤与鞍区脑膜瘤。基于以上背景，笔者推测MRI 基本征象结合ADC 值可以较好地鉴别鞍区脑膜瘤与垂体大腺瘤。本研究回顾分析经手术病理证实的42例垂体大腺瘤和40例鞍区脑膜瘤的MRI基本征象，并对其DWI 信号和ADC 值进行分析，结果发现ADC值有助于二者的鉴别诊断。

3.2 常规MRI表现分析

本研究中，37 例鞍区脑膜瘤以头痛、视力下降为主要临床表现，21 例垂体大腺瘤以闭经、泌乳为首发症状，与文献报道一致[4]。鞍区脑膜瘤与垂体大腺瘤不同的病理生理改变决定了其影像特点。本研究中垂体大腺瘤T2WI 高信号占比高于鞍区脑膜瘤，二者间具有统计学意义，可能是由于垂体大腺瘤肿瘤内部较鞍区脑膜瘤易发生坏死、出血及囊变。有研究发现鞍区脑膜瘤强化比率较垂体大腺瘤大，且强化显著而均匀[13]，和本组结果一致，这与鞍区脑膜瘤血供丰富，坏死囊变少见，而垂体大腺瘤相对血供不丰富，易坏死囊变出血有关[14]。本研究结果显示垂体大腺瘤束腰征征象占比明显大于鞍区脑膜瘤，这与垂体大腺瘤质地软，肿瘤通过鞍隔生长时受限呈束腰征，而脑膜瘤质地硬，即使在鞍内生长，束腰征也少见，垂体一般可显示有关[15-16]。本组资料中垂体大腺瘤包绕颈内动脉40 例，鞍区脑膜瘤包绕颈内动脉23 例，显示了二者的生物行为不同，是因为垂体大腺瘤侵袭性强，易侵犯邻近骨质、包绕颈内动脉，而鞍区脑膜瘤匍匐生长，只有生长到颈内动脉处才能包饶。本研究发现垂体大腺瘤蝶鞍扩大占比高于鞍区脑膜瘤，可能是因为鞍区脑膜瘤受鞍隔阻挡，主要向鞍上生长，较少突破鞍隔向下延伸，蝶鞍扩大并不明显，而垂体大腺瘤首先在鞍内生长，使蝶鞍球形扩大，鞍底下陷进而突破鞍隔，延伸到鞍上，与文献报道[16]相符。本组资料中，62.5% (25/40)的鞍区脑膜瘤可见脑膜尾征，与其病理基础肿瘤浸润与邻近脑膜增粗、远端变细有关[17]。40% (17/25)的垂体大腺瘤可见脑膜尾征，可能与垂体大腺瘤较大时刺激邻近脑膜，致其轻度增厚有关，二者间不具有统计学意义。本研究中鞍区脑膜瘤的垂体及垂体柄较垂体大腺瘤清晰可见，这可能与二者的生长方式有关，鞍区脑膜瘤向后生长，垂体柄常受压，部分显示不清，垂体MRI 增强扫描仍能辨认；而垂体大腺瘤向上生长，推压垂体柄，使之显示不清，也不存在正常垂体结构，与以往研究一致[18]。

3.3 DWI信号强度及ADC值分析

DWI 通过反映组织间水分子弥散情况，提供肿瘤内部微环境信息[19-20]。本研究中，MRI 基本征象结合ADC 值诊断垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的准确率明显高于MRI 基本征象(表3)，ADC 值在两种肿瘤鉴别中有明显统计学意义，而DWI 信号在二者间无统计学意义，这可能是由于DWI 信号的影响因素比较多，主要有扩散敏感系数(b)、ADC 值、T2 穿透效应、各向异性等[21]；影响肿瘤ADC 值的因素相对较少，包括肿瘤细胞密度、核浆比、肿瘤基质及胞浆内大分子物质含量等。当肿瘤细胞排列紧密、核浆比例高、基质稀少时，水分子扩散受限，DWI 信号增高，ADC 值较低[22-23]。本研究中鞍区脑膜瘤的ADCmax、ADCmean和ADCmin值均低于垂体大腺瘤(P＜0.001)，ADCmax对鉴别垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的能力相对高于ADCmin和ADCmean，AUC 值为0.877 (最佳截断值为0.970×10-3mm2/s)，这些发现与先前的研究结果一致[24]，分析其原因可能与细胞类型和核浆比不同有关。垂体大腺瘤内纤维组织增生，疏松排列；而脑膜瘤细胞彼此之间紧密连接，细胞间区域被大量的胞浆与细胞内复杂蛋白分子紧密相连[25]，限制了细胞内外水分子的运动。因此，与垂体大腺瘤相比，鞍区脑膜瘤细胞排列紧密，细胞外间隙减小，基质稀少，从而限制了水的扩散。这种组织学差异解释了ADC图上的差异。

本研究依然存在不足之处，因鞍区脑膜瘤病例数较少，未对鞍区脑膜瘤进行分级，今后可扩大样本量对不同级别的鞍区脑膜瘤进行研究。磁共振成像新技术，如灌注加权成像(PWI)和磁化率加权成像(SWI)，不包括在这项研究中，将不得不在未来探索。

综上所述，垂体大腺瘤和鞍区脑膜瘤的MRI基本征象(T2WI 信号、强化特点、束腰征、包绕颈内动脉、碟鞍扩大、是否可见垂体柄、垂体是否能辨认)结合ADC 值可以较好地鉴别二者，有助于术前评估、选择合适的手术入路，有效地提高显微手术效果。

作者利益冲突声明：全体作者均声明无利益冲突。