DWI聯(lián)合最小ADC值對(duì)鑒別診斷顱內(nèi)孤立性纖維性腫瘤/血管外皮細(xì)胞瘤與腦膜瘤的價(jià)值

梁小紅，周青，趙志勇，柯曉艾，韓蕾，周俊林

原發(fā)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的孤立性纖維性腫瘤/血管外皮細(xì)胞瘤(solitary fibrous tumor/hemangiopericytoma，SFT/HPC)較少，不到1%，臨床癥狀與腦膜瘤相似，主要取決于發(fā)生的部位，如頭痛、癲癇等顱內(nèi)壓增高表現(xiàn)或神經(jīng)受壓功能障礙等表現(xiàn)[1]；在常規(guī)MRI上的表現(xiàn)也與腦膜瘤相似，所以術(shù)前診斷兩者有一定困難。但是相對(duì)于腦膜瘤，SFT/HPC的侵襲性、復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移均較高，需要更完整的手術(shù)切除，所以術(shù)前準(zhǔn)確診斷尤為重要。擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging，DWI)是MR功能成像技術(shù)之一，與包括磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy，MRS)技術(shù)在內(nèi)的其他MR技術(shù)相比，使用表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient，ADC)值的定量評(píng)估簡(jiǎn)單有效。目前，使用ADC值的定量研究已被廣泛應(yīng)用于膠質(zhì)瘤分級(jí)，全身轉(zhuǎn)移瘤的評(píng)價(jià)及腦腫瘤的鑒別診斷[2-4]。但是DWI聯(lián)合最小表觀擴(kuò)散系數(shù)(minimum apparent diffusion coefficient，MinADC)在鑒別診斷SFT/HPC與腦膜瘤在國(guó)內(nèi)報(bào)道較少。筆者旨在對(duì)比分析顱內(nèi)SFT/HPC和腦膜瘤臨床及MR特點(diǎn)，并探討DWI聯(lián)合MinADC值對(duì)兩者的鑒別診斷價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析蘭州大學(xué)第二醫(yī)院2012年3月至2018年8月經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的顱內(nèi)10例SFT/HPC (WHOⅡ級(jí))與22例腦膜瘤(WHOⅡ級(jí))患者的資料。10例SFT/HPC當(dāng)中，女4例，男6例，發(fā)病年齡30～73歲，平均年齡45歲；2例出現(xiàn)術(shù)后復(fù)發(fā)(其中1例在5年后復(fù)發(fā)，1例在7年后復(fù)發(fā))，與文獻(xiàn)報(bào)道相符[5]；22例腦膜瘤當(dāng)中，女14例，男8例，發(fā)病年齡27～70歲，平均年齡56歲，術(shù)后均未見(jiàn)復(fù)發(fā)。所有患者臨床表現(xiàn)均為不同程度、不同病程頭痛、頭暈、惡心嘔吐、視力模糊及聽(tīng)力下降。

1.2 儀器與方法

采用德國(guó)Siemens Verio 3.0 T超導(dǎo)MR掃描儀，仰臥位，行頭顱MR平掃及增強(qiáng)掃描。掃描參數(shù)：T1WI(GRE序列) TR 250 ms，TE 2.48 ms，層厚5 mm，層間隔1.0 mm，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，矩陣256×256；T2WI(TSE序列) TR 4000 ms，TE 96 ms，層厚5 mm，層間隔1.0 mm，F(xiàn)OV 22 cm×22 cm，矩陣256×256。DWI掃描(SE序列)，TR 4500 ms，TE 102 ms，層厚5 mm，層間隔1 mm，矩陣256×256，b=0、1000 s/mm2。增強(qiáng)對(duì)比劑采用德國(guó)拜耳先靈的Gd-DTPA，靜脈團(tuán)注，0.1 mmol/kg，流率3.0 ml/s，分別行軸位、矢狀位及冠狀位T1WI掃描，掃描參數(shù)同平掃。

1.3 圖像分析與測(cè)量

DWI掃描后，根據(jù)DWI原始圖像經(jīng)計(jì)算機(jī)后處理得到相應(yīng)ADC圖像，后期將ADC圖像調(diào)入Siemens后處理器測(cè)量腫瘤實(shí)性部分的ADC值。ADC值測(cè)量是由有兩名高年資神經(jīng)專業(yè)MRI診斷醫(yī)師完成，協(xié)商達(dá)成一致意見(jiàn)。在包含腫瘤實(shí)體區(qū)域的連續(xù)層面ADC圖上手動(dòng)放置ROIs (10～20 mm2)，避開(kāi)囊變，壞死或出血部位。在每個(gè)層面上放置8～12個(gè)ROI，選擇所有ROIs中具有最低ADC值的ROI，將該ROI的ADC值視為最小表觀擴(kuò)散系數(shù)(MinADC)值，然后將兩名放射科醫(yī)生的MinADC的平均值作為最終的MinADC。

1.4 病理分析

所有腫瘤均行手術(shù)切除，切除標(biāo)本經(jīng)4%甲醛溶液固定24 h，常規(guī)脫水、浸蠟包埋、切片，行HE染色及免疫組織化學(xué)染色。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用Welch檢驗(yàn)進(jìn)行兩組MinADC值的比較，P＜0.01為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；使用ROC曲線下面積(area under curve，AUC)評(píng)估MinADC值的診斷能力。本組所有研究數(shù)據(jù)均采用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包分析。

2 結(jié)果

2.1 兩組腫瘤的影像征象及MinADC值(表1，2)

10例SFT/HPC患者中5例發(fā)生于幕上，2例發(fā)生于幕下，3例跨中后顱窩生長(zhǎng)(圖1)；7例病灶呈不規(guī)則形，3例呈類圓形；7例有不同程度出血囊變壞死；6例腫瘤內(nèi)部見(jiàn)血管流空；5例有明顯骨質(zhì)侵蝕；增強(qiáng)掃描不均勻明顯強(qiáng)化有7例；8例以窄基底與腦膜相連，只有1例可見(jiàn)腦膜尾征。22例腦膜瘤患者中5例發(fā)生于幕下，14例發(fā)生于幕上，3例發(fā)生于側(cè)腦室三角；14例為囊實(shí)性，8例以實(shí)性成分為主(圖2)；鄰近骨質(zhì)增厚8例；13例呈類/橢圓形，9例呈分葉狀；10例強(qiáng)化不均勻；血管流空5例；15例以寬基底與腦膜相連。絕大多數(shù)腫瘤實(shí)性成分在T1WI呈等或稍低信號(hào)，在T2WI呈等或稍高信號(hào)，增強(qiáng)掃描，SFT/HPC以混雜信號(hào)為主，腦膜瘤以均勻信號(hào)為主。

2.2 兩組腫瘤的DWI信號(hào)強(qiáng)度及ADC值比較分析

圖1 男，48歲，SFT/HPC，病灶跨中后顱窩生長(zhǎng)，呈啞鈴狀。A：T1WI 橫斷面示病灶呈不均勻等-低信號(hào)；B：T2WI橫斷面病灶呈等信號(hào)；C：DWI序列無(wú)擴(kuò)散受限，呈等信號(hào)；D：ADC圖呈不均勻等高信號(hào)；E：增強(qiáng)T1WI軸位病灶不均勻明顯強(qiáng)化；F：病理圖示瘤細(xì)胞呈短梭形，密集排列成束狀結(jié)構(gòu)。間質(zhì)血管豐富，可見(jiàn)擴(kuò)張的鹿角狀血管，腫瘤細(xì)胞在血管分支周圍增殖(HE ×200) 圖2 女，52歲，腦膜瘤。A：T1WI 橫斷面病灶呈均勻稍低信號(hào)；B：T2WI橫斷面病灶呈不均勻稍高信號(hào)，瘤內(nèi)多發(fā)小囊影；C：DWI上呈稍高信號(hào)；D：ADC圖呈等信號(hào)；E：增強(qiáng)T1WI軸位病灶明顯不均勻強(qiáng)化；F：病理圖示瘤組織之間細(xì)胞由腦膜皮細(xì)胞構(gòu)成，呈束狀、旋渦狀排列，核圓形、卵圓形、長(zhǎng)桿狀(HE ×200)Fig. 1 Male, 48 years old, SFT/HPC, the lesions grows in the middle and posterior fossa, forming a dumbbell. A: T1WI cross-sectional shows lesions are inhomogeneous equal-low intensity. B: T2WI cross-sectional shows lesions are equal signals. C: the lesions are not diffuse-limited on DWI, showing equal signals. D:ADC maps shows uneven equal-high signal; E: enhanced T1WI axial position shows the lesions are inhomogeneous obviously enhancement. F: pathology shows that the tumor cells are short fusiform and densely arranged into a bundle structure. The interstitial blood vessels are abundant, and the expanded staghorn blood vessels are visible. The tumor cells proliferate around the blood vessel branches (HE ×200). Fig. 2 Female, 52 years old, meningioma. A: T1WI cross-sectional shows lesions are slightly low signal. B: T2WI cross-sectional shows lesions are slight high signal, multiple vesicles are seen in the tumor. C: slightly higher signal on DWI.D: ADC map shows equal signal. E: enhanced T1WI axial shows the lesions inhomogeneous obviously enhancement. F: pathology shows that the cells between the tumor tissue are composed of meningeal cells, which are bundled and spirally arranged, and the nucleus is round, oval, and long rod-shaped (HE ×200).

表1 孤立性纖維性腫瘤/血管外皮細(xì)胞瘤與腦膜瘤的影像征象(例)Tab. 1 Imaging signs of solitary fibrous tumor/hemangiopericytoma and meningioma (n)

在10例SFT/HPC中，腫瘤實(shí)性成分在DWI上8例呈等信號(hào)，2例呈稍高信號(hào)，MinADC平均值為(1.16±0.23)×10-3mm2/s；在22例腦膜瘤中，腫瘤實(shí)性成分在DWI上18例呈稍高信號(hào)，2例呈等信號(hào)，2例明顯高信號(hào)，MinADC值平均值為(0.80±0.12)×10-3mm2/s，小于SFT/HPC，兩組腫瘤實(shí)性成分MinADC值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。不同類型的腦膜瘤的平均MinADC均小于SFT/HPC的平均MinADC。以MinADC值0.90×10-3mm2/s為閾值診斷SFT/HPC與腦膜瘤，ROC曲線下面積為0.92±0.32，敏感度為97.6%，特異度為94.3%(圖3)，與病理組織學(xué)結(jié)果行一致性檢驗(yàn)，SFT/HPC的重復(fù)測(cè)量的Kappa值為0.91，腦膜瘤的Kappa值為0.87。

表2 腦膜瘤與孤立性纖維性腫瘤/血管外皮細(xì)胞瘤最小ADC值Tab. 2 MinADC value of meningioma and solitary fibrous tumor/hemangiopericytoma

圖3 MinADC值鑒別診斷孤立性纖維性腫瘤/血管外皮細(xì)胞瘤與腦膜瘤的ROC曲線，曲線下面積為0.92±0.32Fig. 3 ADC value differential diagnosis of solitary fibrous tumor/hemangiopericytoma and meningioma and meningioma ROC curve (area under the curve is 0.92±0.32).

2.3 病理表現(xiàn)

SFT/HPC：在顯微鏡下，瘤細(xì)胞呈短梭形，密集，排列成束狀、車輔狀結(jié)構(gòu)。間質(zhì)血管豐富，可見(jiàn)擴(kuò)張的鹿角狀血管，腫瘤細(xì)胞在血管分支周圍增殖(圖1F)。偶爾會(huì)觀察到具有微酸性細(xì)胞質(zhì)和橢圓形細(xì)胞核的橢圓形或紡錘形細(xì)胞。所有病例的免疫組化結(jié)果都相似，波形蛋白染色和CD34呈陽(yáng)性，但EMA呈陰性。

腦膜瘤：在鏡下所見(jiàn)，瘤組織之間細(xì)胞由腦膜皮細(xì)胞構(gòu)成，呈束狀、旋渦狀排列，核圓形、卵圓形、長(zhǎng)桿狀(圖2F)。所有病例的免疫組化結(jié)果都相似，Vimentin、EMA呈陽(yáng)性。

3 討論

血管外皮細(xì)胞瘤(hemangiopericytoma，HPC)是起源于毛細(xì)血管及毛細(xì)血管后微靜脈的Zimmermann外皮細(xì)胞，原發(fā)于顱內(nèi)的HPC由Charles等[6]在1954年首次報(bào)道；孤立性纖維性腫瘤(solitary fibrous tumor，SFT)起源于纖維母細(xì)胞，1931年由Klemperer[7]首次報(bào)道；在2007年世界衛(wèi)生組織(World Health Organization，WHO)中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類中將SFT 和HPC分別單獨(dú)列出，認(rèn)為STF屬于良性腫瘤，HPC有低度惡性潛能；2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類將 SFT與HPC歸為一類，2007年WHO分類中的SFT、HPC和間變HPC分別對(duì)應(yīng)2016年WHO 分類中的SFT/HPCⅠ級(jí)，SFT/HPCⅡ級(jí)與SFT/HPC Ⅲ級(jí)[1]。腦膜瘤起源于蛛網(wǎng)膜帽狀細(xì)胞，常以寬基底附著于硬腦膜，生長(zhǎng)速度較為緩慢，2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類將腦膜瘤分為15種亞型，3個(gè)級(jí)別[8]，其中WHOⅡ級(jí)腦膜瘤包括不典型腦膜瘤、脊索樣腦膜瘤、透明細(xì)胞型腦膜瘤。與腦膜瘤相比，顱內(nèi)SFT/HPC具有侵襲性行為，易復(fù)發(fā)，可發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移，需要更完整的手術(shù)切除，所以術(shù)前對(duì)SFT/HPC的診斷是影響手術(shù)方案選擇的一個(gè)重要因素。但是在常規(guī)MRI上，SFT/HPC與腦膜瘤的表現(xiàn)存在一定交叉，術(shù)前誤診率極高[9-10]。DWI是MR功能成像技術(shù)之一，與包括MRS技術(shù)在內(nèi)的其他MRI技術(shù)相比，使用ADC值的定量評(píng)估簡(jiǎn)單有效。目前，ADC值的定量研究已被廣泛應(yīng)用于膠質(zhì)瘤分級(jí)，全身轉(zhuǎn)移瘤的評(píng)價(jià)及腦腫瘤的鑒別診斷[3，11-12]。也有研究表明，ADC值可以鑒別典型腦膜瘤與不典型腦膜瘤[13-14]。還有研究表明[15]，ADC值與腫瘤細(xì)胞密度及其良惡性密切相關(guān)，最小ADC值區(qū)域代表腫瘤細(xì)胞密集點(diǎn)并與腫瘤細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)。因此，筆者推測(cè)可以通過(guò)測(cè)量MinADC值來(lái)鑒別腦膜瘤與腦膜間質(zhì)腫瘤。本研究回顧分析經(jīng)手術(shù)病理及免疫組化證實(shí)的10例SFT/HPC和22例腦膜瘤的MRI影像特征，并對(duì)其DWI信號(hào)和MinADC值進(jìn)行分析，旨在提高對(duì)兩者術(shù)前診斷準(zhǔn)確率。

3.1 兩組腫瘤的影像學(xué)征象分析

10例SFT/HPC中，7例病灶呈不規(guī)則形，3例呈類圓形；7例內(nèi)部信號(hào)不均勻；6例腫瘤內(nèi)部見(jiàn)血管流空；5例有明顯骨質(zhì)侵蝕；增強(qiáng)掃描不均勻明顯強(qiáng)化有7例；8例以窄基底與腦膜相連，只有1例可見(jiàn)腦膜尾征；9例腫瘤實(shí)性成分在T1WI上等或稍低信號(hào)，T2WI上呈等或稍高信號(hào)，1例在腫瘤實(shí)性成分在T1WI上呈低信號(hào)，T2WI上呈高信號(hào)；在DWI上以等或低信號(hào)為主，與文獻(xiàn)報(bào)道相符[4]。22例腦膜瘤中，14例為囊實(shí)性，8例以實(shí)性成分為主；鄰近骨質(zhì)增厚12例；13例呈類/橢圓形，9例呈分葉狀，10例強(qiáng)化不均勻；血管流空5例；15例以寬基底與腦膜相連；絕大多數(shù)腫瘤實(shí)性成分在T1WI呈等或稍低信號(hào)，在T2WI呈等或稍高信號(hào)；在DWI上以等或稍高信號(hào)為主；WHOⅡ級(jí)腦膜瘤形態(tài)可不規(guī)則，呈分葉狀，以寬基底與腦膜相連，部分病變出現(xiàn)囊變及血管流空[16]。增強(qiáng)掃描，SFT/HPC與腦膜瘤均可出現(xiàn)均勻或不均勻強(qiáng)化。

3.2 兩組腫瘤DWI信號(hào)強(qiáng)度及ADC值對(duì)比分析

MRI功能成像對(duì)顱內(nèi)腫瘤的診斷與鑒別診斷均有很大水平的提高，尤其是DWI應(yīng)用于臨床以來(lái)，成為功能成像的主要部分，DWI利用生物組織水分子擴(kuò)散受限來(lái)診斷疾病，DWI上信號(hào)強(qiáng)度不僅與組織的ADC值有關(guān)，且受T2透過(guò)效應(yīng)的影響，在DWI診斷中要消除T2透過(guò)效應(yīng)，需要通過(guò)ADC圖像測(cè)量ADC值。影響組織內(nèi)水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的主要有核漿比及胞漿內(nèi)大分子物質(zhì)的含量等。Yamashita等[17]報(bào)道腫瘤細(xì)胞核漿比例的高低與ADC值的大小有明顯相關(guān)性，因?yàn)楦吆藵{比限制了細(xì)胞內(nèi)外水分子的運(yùn)動(dòng)，相反地，當(dāng)細(xì)胞質(zhì)較豐富時(shí)，核漿比例相對(duì)較低時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外水分子的運(yùn)動(dòng)就會(huì)加快。有研究表明，ADC值還與腫瘤細(xì)胞密度及其良惡性密切相關(guān)，最低ADC值區(qū)(MinADC)代表腫瘤細(xì)胞密集點(diǎn)并與腫瘤細(xì)胞密度呈負(fù)相關(guān)[15]。本組10例SFT/HPC中，腫瘤實(shí)性成分在DWI上8例呈等信號(hào)，2例呈明顯高信號(hào)，MinADC平均值為(1.16±0.23)×10-3mm2/s；22例腦膜瘤中，腫瘤實(shí)性成分在DWI上18例呈稍高信號(hào)，2例呈等信號(hào)，2例明顯高信號(hào)，MinADC值平均值為(0.80±0.12)×10-3mm2/s，小于SFT/HPC，兩組腫瘤實(shí)性成分MinADC值比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。與Liu等[4]報(bào)道的37例腦膜瘤與15血管外皮細(xì)胞瘤的MinADC值相比，對(duì)SFT/HPC而言，與文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)接近，但對(duì)腦膜瘤而言，MinADC值略片小，分析原因，本組納入的是WHO Ⅱ級(jí)的腦膜瘤，而腫瘤級(jí)別越高，DWI信號(hào)相應(yīng)升高，MinADC值相應(yīng)降低；此外，機(jī)型、序列及掃面參數(shù)的不同也會(huì)造成ADC值的偏倚[18]。本研究還發(fā)現(xiàn)，雖然不同分型的WHOⅡ級(jí)腦膜瘤的MinADC值不同，但是均小于WHOⅡ級(jí)SFT/HPC的MinADC值(表2)，盡管陳菲等[19]報(bào)道的不是MinADC值，但是反映的趨勢(shì)與本研究相似，為腦膜瘤的ADC值小于SFT/HPC的ADC值，分析原因，SFT/HPC血管組織豐富，降低了其擴(kuò)散受限的程度；此外，李橋等[20]認(rèn)為ROI中可能包含MRI無(wú)法鑒別的病理形態(tài)上的微囊變區(qū)域，最終影響SFT/HPC的ADC值，本組10例SFT/HPC中，7例(70%)內(nèi)部有壞死囊變，22例SFT/HPC中，10例(45%)內(nèi)部有壞死囊變，所以其MinADC值增高也可能與壞死區(qū)域相關(guān)。

綜上所述，盡管STF/HPC與腦膜瘤的影像學(xué)表現(xiàn)有差異，但是還是存在一定的交叉，本研究表明，兩者M(jìn)inADC值的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此，當(dāng)兩者在影像學(xué)上表現(xiàn)相似時(shí)，MinADC值在兩者的鑒別診斷中有重要意義，可為臨床制訂手術(shù)方案和評(píng)估患者預(yù)后提供依據(jù)。

利益沖突：無(wú)。