腦膜瘤腫瘤血管的磁敏感加權(quán)成像表現(xiàn)

王斐斐，程敬亮，王琳琳，張曉楠

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科，河南 鄭州 450052)

腦膜瘤腫瘤血管的磁敏感加權(quán)成像表現(xiàn)

王斐斐，程敬亮，王琳琳，張曉楠

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院磁共振科，河南 鄭州 450052)

目的 探討腦膜瘤腫瘤血管的磁敏感加權(quán)成像(SWI)表現(xiàn)。方法 收集我院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的腦膜瘤患者27例，術(shù)前均行磁共振成像(MRI)常規(guī)T1WI、T2WI、SWI及增強(qiáng)T1WI檢查，SWI序列經(jīng)后處理得到SWI圖、最小信號強(qiáng)度投影(mIP)圖及校正后相位圖。比較分析腦膜瘤的常規(guī)MRI及SWI表現(xiàn)。結(jié)果 本組27例腦膜瘤患者中，常規(guī)MRI平掃顯示16例可見腫瘤實(shí)質(zhì)及瘤周迂曲流空血管信號，5例見瘤周包膜內(nèi)見流空血管信號；MRI增強(qiáng)T1WI顯示25例腫瘤實(shí)質(zhì)呈明顯強(qiáng)化，2例呈中度強(qiáng)化，14例腫瘤包膜強(qiáng)化尤為顯著；SWI圖、mIP圖顯示腫瘤實(shí)質(zhì)均呈等或稍高信號，包膜呈低信號，瘤周水腫呈稍高信號，27例均可見腫瘤實(shí)質(zhì)及瘤周迂曲高或低信號血管影，14例包膜內(nèi)可見低信號環(huán)形血管影；相位圖顯示腫瘤實(shí)質(zhì)均呈等高信號，包膜和瘤周水腫顯示不明確，血管信號呈低信號；SWI對腦膜瘤腫瘤實(shí)質(zhì)、腫瘤包膜及瘤周水腫的顯示具有特征性，能夠顯示27例腫瘤微血管結(jié)構(gòu)，MRI平掃顯示腫瘤血管例數(shù)為16例，SWI對腫瘤微血管顯示例數(shù)多于常規(guī)MRI檢查。結(jié)論 腦膜瘤在SWI序列上的表現(xiàn)具有特征性，SWI圖、mIP圖及相位圖的聯(lián)合應(yīng)用可準(zhǔn)確顯示腫瘤內(nèi)微血管及瘤周包膜結(jié)構(gòu)，反映腫瘤血供，SWI是常規(guī)MRI診斷腦膜瘤的一種重要補(bǔ)充手段。

腦膜瘤；磁共振成像；磁敏感加權(quán)成像；微血管

顱內(nèi)腫瘤的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)研究是神經(jīng)影像學(xué)發(fā)展的重要方面之一，腦膜瘤是中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的軸外腫瘤，腫瘤供血血管及腫瘤微血管的顯示對腦膜瘤的鑒別診斷及臨床治療具有指導(dǎo)意義，以往常規(guī)MRI對微血管的顯示缺乏特異性，往往表現(xiàn)為迂曲條形或點(diǎn)狀自旋回波(fast spin echo,FSE)序列流空低信號影或梯度回波(gradient echo,GRE)序列高信號影。近年來，隨著多種MRI新技術(shù)諸如擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)、擴(kuò)散張量成像、灌注加權(quán)成像、波譜成像快速發(fā)展應(yīng)用，均日益廣泛地應(yīng)用于顱內(nèi)腫瘤的分子及病理學(xué)水平的顯示，其中，磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging，SWI)作為一種新型無創(chuàng)的MRI檢查技術(shù)，對磁化率因素極為敏感，對于靜脈結(jié)構(gòu)、血液的代謝物、鐵質(zhì)沉積的改變十分敏感，在腦腫瘤、腦血管病、腦外傷、神經(jīng)變性病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變中均有較高的應(yīng)用前景和價(jià)值[1-3]，SWI在血管性疾病檢測方面的研究較為成熟[4]，本文回顧性分析經(jīng)手術(shù)病理的27例腦膜瘤腫瘤患者血管的SWI表現(xiàn)特點(diǎn)，以提高SWI在腦膜瘤診療中的認(rèn)識(shí)。

1 材料與方法

1.1 一般資料 收集2008年5月至2011年5月間我院收治的27例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的腦膜瘤患者，其中男8例、女19例，年齡15～70(47±13)歲。所有患者術(shù)前均行MRI平掃T1WI、T2WI、SWI及增強(qiáng)T1WI檢查。臨床表現(xiàn)主要有頭痛、頭暈、嘔吐、視物不清、肢體活動(dòng)不靈或乏力、記憶力進(jìn)行性減退、耳鳴、抽搐及某些精神癥狀等。

1.2 影像學(xué)檢查技術(shù) MRI掃描采用德國西門子公司生產(chǎn)SIEMENS 3.0T Trio Tim超導(dǎo)MR掃描儀，常規(guī)平掃行橫軸位快速小角度激發(fā)梯度回波(fast low angle shot,FLASH)序列T1WI(TR 250 ms、TE 2.46 ms)和快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)序列T2WI(TR 4 000 ms、TE 93 ms)，層厚5 mm，層間距1.5 mm，視野(field of view，F(xiàn)OV)220 mm。SWI序列行橫軸位三維梯度回波(three diamension gradient echo,3D GRE)序列，TR 27 ms、TE 20 ms，翻轉(zhuǎn)角(flip ankle,FA)15度，層厚 1.5 mm，層間距0.3 mm，激勵(lì)次數(shù)1次，經(jīng)后處理重建獲得SWI圖、最小信號強(qiáng)度投影(minimum intensity projection,mIP)圖和相位圖。增強(qiáng)T1WI行常規(guī)橫軸位、矢狀位及冠狀位掃描，序列及參數(shù)與平掃T1WI相同，對比劑采用馬根維顯，劑量根據(jù)體質(zhì)量按0.2 mmol·kg-1計(jì)算。

2 結(jié)果

2.1 腦膜瘤部位及生長蔓延 本組27例腦膜瘤患者中，位于大腦半球凸面者14例，蝶骨嵴3例，鐮旁5例，嗅溝4例，鞍旁1例。

2.2 腦膜瘤的MRI平掃及增強(qiáng)表現(xiàn) 所有27例接受MRI平掃檢查的腦膜瘤腫瘤實(shí)質(zhì)中，在T1WI上，18例呈等信號，9例呈稍低信號；在T2WI上，15例呈等信號，12例呈稍高信號；16例可見腫瘤實(shí)質(zhì)及瘤周迂曲流空T2信號或短T1信號；16例包膜呈長T1長T2信號，11例包膜顯示不明確，5例見瘤周包膜內(nèi)清晰環(huán)形流空T2信號；16例瘤周水腫呈長T1長T2信號。MRI增強(qiáng)T1WI上，25例腫瘤呈明顯強(qiáng)化，2例呈中度強(qiáng)化，14例腫瘤包膜強(qiáng)化尤為明顯，瘤周水腫無明顯強(qiáng)化。

2.3 腦膜瘤的SWI表現(xiàn) 所有27例行SWI檢查的腦膜瘤中，SWI圖、mIP圖顯示腫瘤實(shí)質(zhì)均呈等或稍高信號，包膜呈低信號，瘤周水腫呈稍高信號，腫瘤邊界清晰顯示，27例均可見腫瘤實(shí)質(zhì)及瘤周迂曲血管信號，動(dòng)脈血管呈高信號，靜脈血管呈低信號，14例包膜內(nèi)可見更低環(huán)形血管信號；相位圖顯示腫瘤實(shí)質(zhì)均呈等高信號，包膜及瘤周水腫顯示不明確，血管信號與SWI圖及mIP圖相似，呈低信號；SWI對腦膜瘤腫瘤實(shí)質(zhì)、腫瘤包膜及瘤周水腫的顯示具有特征性；SWI能夠顯示27例腫瘤微血管結(jié)構(gòu)，MRI平掃顯示腫瘤血管例數(shù)為16例，SWI對腫瘤微血管顯示例數(shù)高于常規(guī)MRI檢查；2例腫瘤實(shí)質(zhì)呈中度強(qiáng)化的腦膜瘤，在SWI序列上所顯示血管結(jié)構(gòu)較少，14例明顯強(qiáng)化的腫瘤包膜在SWI上均可見包膜內(nèi)點(diǎn)條狀、環(huán)狀低信號血管影。

3 討論

3.1 SWI概述 20世紀(jì)80年代后期，SWI技術(shù)作為一種新型的MRI技術(shù)，更新了人們對某些血管性疾病之檢查手段的選擇理念。SWI是一種以T2加權(quán)GRE序列為基礎(chǔ)，根據(jù)不同組織間的磁敏感差異提供對比增強(qiáng)機(jī)制的新技術(shù)，與傳統(tǒng)的T2WI相比，SWI具有3D、高分辨率、高信噪比等特點(diǎn)。最初，SWI稱為高分辨率血氧水平依賴效應(yīng)靜脈血管成像[5]，但較之于檢測靜脈性疾病之外，SWI在探測出血、鐵沉積、鈣化等方面的臨床應(yīng)用更為廣泛，因此2002年以后正式命名為SWI。

3.2 SWI成像原理 SWI采用薄層高分辨3D GRE序列進(jìn)行原始圖像采集，可充分顯示組織間內(nèi)在的磁敏感性差異，如靜脈血、出血、鐵等離子的沉積等[6]。SWI不同于普通的MRI技術(shù)，現(xiàn)有的MR掃描儀尚不能直接獲得SWI圖像，需要對SWI原始圖，即幅值圖和相位圖，在復(fù)數(shù)域中進(jìn)行重組，在K空間中，低通濾波消除相位圖像中的磁場不均勻性偽影；制作相位蒙片，并與幅值圖加權(quán)獲得SWI圖，并通過mIP圖顯示靜脈血管結(jié)構(gòu)[7]。因此，SWI獨(dú)特的數(shù)據(jù)采集和圖像處理最終產(chǎn)生對比強(qiáng)烈的幅度圖，對靜脈血液、出血和鐵質(zhì)沉積相當(dāng)敏感[8]。

3.3 腦膜瘤的常規(guī)MRI及SWI表現(xiàn) 腦膜瘤常規(guī)MRI表現(xiàn)顯示，多數(shù)在T1WI及T2WI上呈等或稍低及等或稍高信號，T1WI對于病變的顯示不太明確，T2WI的表現(xiàn)特點(diǎn)相對復(fù)雜，取決于腫瘤的病理特點(diǎn)，有的腦膜瘤可表現(xiàn)為T2WI上低或高或混雜信號，增強(qiáng)T1WI上腫瘤多數(shù)呈均勻顯著強(qiáng)化，部分伴有鈣化、出血或囊變的腫瘤強(qiáng)化信號不均勻。目前，隨著MRI快速掃描序列的優(yōu)化，GRE T1WI上血管多為高信號，快速自旋回波序列T2WI上血管多為流空低信號。腫瘤形成與生長依賴血管生成，腦膜瘤血供豐富，多來自腦膜動(dòng)脈分支，腫瘤周邊部位可有軟腦膜血管參與供血，側(cè)腦室內(nèi)腦膜瘤血供來自脈絡(luò)膜動(dòng)脈，因此，常規(guī)MRI顯示腫瘤周圍血管多是在T2WI上可見迂曲流空血管低信號。

腦膜瘤腫瘤實(shí)質(zhì)在SWI圖、mIP圖上多表現(xiàn)為等或稍高信號，在相位圖上表現(xiàn)為等信號。SWI可提供快速液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)樣對比度，腦脊液呈低信號，水腫信號高于正常腦組織，SWI圖像既具有T2效應(yīng)又能良好顯示瘤周水腫，更有助于發(fā)現(xiàn)并確定腫瘤邊界。腦膜瘤為腦外腫瘤，多數(shù)有包膜，因此腫瘤與相鄰腦實(shí)質(zhì)有明確分界，包膜的構(gòu)成實(shí)為供血血管、纖維組織、鈣化組織以及周圍的腦脊液，包膜在SWI圖、mIP圖和相位圖上多為低信號，其內(nèi)供血血管表現(xiàn)為更低信號。

3.4 SWI對腦膜瘤微血管顯示的優(yōu)勢 常規(guī)MRI序列難以顯示腫瘤內(nèi)的細(xì)微結(jié)構(gòu)，以往的研究所得，SWI對常規(guī)MRI序列顯示不明確的血液成分、鈣化、靜脈結(jié)構(gòu)非常敏感，同時(shí)，SWI對腫瘤細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示亦能提供有用信息。Sehgal等[1]對腦腫瘤的SWI特點(diǎn)與常規(guī)MRI特點(diǎn)進(jìn)行的對比研究，SWI優(yōu)于后者顯示血代謝和靜脈血管結(jié)構(gòu)。腦膜瘤富血供，這與腫瘤血管生成和腫瘤供血血管相關(guān)，這些能夠產(chǎn)生磁敏感效應(yīng)并引起信號缺失[9]。

基于血氧水平依賴效應(yīng)成像，對靜脈性血管的顯示具有特殊敏感性，磁敏感性差異的出現(xiàn)往往源于血液中鐵、出血或儲(chǔ)存鐵蛋白的各種形式，血液中血紅蛋白的降解過程需經(jīng)氧和血紅蛋白、脫氧血紅蛋白與高鐵血紅蛋白不同階段，終由巨噬細(xì)胞吞噬高鐵血紅蛋白以含鐵血黃素沉積于組織內(nèi)。氧和血紅蛋白中的鐵原子不含不配對電子，具有反磁性，脫氧、高鐵血紅蛋白和含鐵血黃素中的鐵原子含有不配對電子，具有順磁性。反磁性與順磁性物質(zhì)均可引起磁場不均勻性，從而導(dǎo)致T2時(shí)間縮短，SWI利用靜脈血管與周圍組織的相位差異而成像，從而獲得對比強(qiáng)烈的靜脈血管圖像。SWI優(yōu)于常規(guī)MRI序列顯示腫瘤內(nèi)靜脈結(jié)構(gòu)，有助于腫瘤定性及腫瘤治療。

Sehgal等[1]對38例腦內(nèi)腫瘤的研究顯示增強(qiáng)的T1加權(quán)像和SWI間存在明顯的差別，增強(qiáng)后T1WI主要反映的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是壞死、囊變等成分，而SWI所顯示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是血的代謝物，SWI較增強(qiáng)的T1加權(quán)像能更好確定邊界、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、出血和靜脈結(jié)構(gòu)，尤其對其內(nèi)血的代謝產(chǎn)物顯示與病理有很好的相關(guān)性。

3.5 SWI的臨床應(yīng)用 SWI是一組利用組織磁敏感性不同而成像的技術(shù)，正如之前所報(bào)道的[1]，高分辨率SWI在顯示血供、鈣化和靜脈血管方面更為敏感，在SWI圖像表現(xiàn)為低信號。這些低信號結(jié)構(gòu)在常規(guī)MRI常不能明確顯示，但其對腫瘤特點(diǎn)、腫瘤分級或不同腫瘤類型的鑒別有著重要的意義。SWI用于評價(jià)腦膜瘤腫瘤血管的報(bào)道并不多見，在本組研究中，SWI及mIP圖顯示的腫瘤內(nèi)、腫瘤周圍及瘤周包膜內(nèi)血管結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)有助于腫瘤邊緣的確定與腫瘤血供的判斷，對腦膜瘤的診斷與術(shù)前評估提供豐富信息，鑒于腫瘤血管或鈣化等在SWI及mIP圖上均表現(xiàn)為低信號，多有研究及實(shí)踐證明，結(jié)合相位圖，微出血或血管仍表現(xiàn)為低信號，鈣化多表現(xiàn)為高信號或以高信號為主的混雜信號，SWI可鑒別腫瘤微血管和鈣化。

綜上所述，SWI序列SWI圖、mIP圖及相位圖優(yōu)于常規(guī)MRI序列獲得腦膜瘤腫瘤邊界、腫瘤血管生成及腫瘤包膜的明確顯示，并能夠與腫瘤內(nèi)鈣化進(jìn)行鑒別與檢出[10]，SWI作為一種新型無創(chuàng)MRI檢查方法，是常規(guī)MRI檢查方法的重要補(bǔ)充，能夠提供術(shù)前腦膜瘤定性及手術(shù)評估更有價(jià)值的信息。

[1] SEHGAL V,DELPROPOSTO Z,HADDAR D,et al.Susceptibility-weighted imaging to visualize blood products and improve tumor contrast in the study of brain masses[J].J Magn Reson Imaging,2006,24(1):41-51.

[2] LIU C,LI W,TONG KA,et al.Susceptibility-weighted imaging and quantitative susceptibility mapping in the brain[J].J Magn Reson Imaging,2015,42(1):23-41.

[3] 田欣,宦怡,葛雅麗.磁敏感加權(quán)成像在腦部病變診斷中的應(yīng)用[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2008,24(6):731-733.

[4] 申寶忠,王丹,孫夕林.MR磁敏感成像在腦內(nèi)出血性疾病中的應(yīng)用[J].中華放射學(xué)雜志,2009,43(2):156-160.

[5] TONG KA,ASHWAL S,OBENAUS A,et al.Susceptibility-weighted MR imaging: a review of clinical applications in children [J].AJNR Am J Neuroradiol,2008,29(1):9-17.

[6] XIA XB,TAN CL.A quantitative study of magnetic susceptibility-weighted imaging of deep cerebral veins[J].J Neuroradiol,2013,40(5):355-359.

[7] 王娟,程敬亮,張勇,等.磁敏感加權(quán)成像檢出兔眼玻璃體內(nèi)自體睫毛異物的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2010,21(1):41-43.

[8] NEELAVALLI J,CHENG YC,JIANG J,et al.Removing background phase variations in susceptibility-weighted imaging using a fast,forward-field calculation[J].J Magn Reson Imaging,2009,29(4):937-948.

[9] PINKER K,NOEBAUER-HUHMANN IM,STAVROU I,et al.High-resolution contrastenhanced, usceptibility-weighted MR imaging at 3T in patients with brain tumors: correlation with positron-emission tomography and histopathologic findings[J].AJNR Am J Neuroradiol,2007,28:1280-1286.

[10]王斐斐,程敬亮,張會(huì)霞,等.腦膜瘤鈣化的磁敏感加權(quán)成像表現(xiàn)[J].實(shí)用放射學(xué)雜志,2012,28(8):1164-1167.

王斐斐(1981-),女，碩士，主治醫(yī)師，主要從事影像醫(yī)學(xué)診斷工作。E-mail:592894469@qq.com 通信作者：程敬亮(1964-)，男，博士，教授，主要從事影像醫(yī)學(xué)診斷工作。E-mail:cjr.chjl@vip.163.com

10.3969/j.issn.1673-5412.2017.03.026

R739.45;R730.4

B

1673-5412(2017)03-0255-03

2016-02-23)