張 竹,龔軍偉,文 明,張力強
重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科,重慶 400016
侵襲性垂體瘤的生物活性介于非侵潤性大腺瘤與垂體癌之間,侵襲性腦膜瘤不僅囊括了所有類型的不典型性腦膜瘤,也包含一些良性腦膜瘤[1- 2],兩種腫瘤的治療方式及臨床預后存在差異,故術(shù)前的準確診斷十分必要。以往影像上通常從病變部位、強化方式、是否存在腦膜尾征等征象對二者加以鑒別,但這些征象間存在重疊,診斷準確率不高[3- 4]。本研究擬通過比較腫瘤包繞鞍旁頸內(nèi)動脈致其的狹窄程度,得出一個較為準確的判斷界值,期望為兩者的術(shù)前鑒別診斷提供一個可靠的指標。
資料來源2012年1月至2016年12月在重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科確診的28例侵襲性垂體瘤(其中14例為臨床確診的催乳素瘤)及15例侵襲性腦膜瘤患者,所有患者均有頭痛、視物模糊、視野缺損、視力下降等臨床癥狀。納入標準:(1)行頭頸部計算機體層攝影血管成像(computed tomography angiography,CTA)掃描。(2)手術(shù)記錄或影像學檢查證實腫瘤完全包繞鞍旁頸內(nèi)動脈。排除標準:(1)CTA圖像顯示頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段血栓;(2)CTA增強序列顯示腫塊包繞的C4~C6段有軟斑或鈣化;(3)CTA血管顯影欠佳。本研究經(jīng)重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院倫理委員會審查,所有患者均豁免知情同意。
MRI檢查采用GE Signa HDxt 3.0T MRI掃描儀,標準頭顱線圈。先常規(guī)行矢狀位平掃T1WI(TR/TE 460 ms/15 ms),F(xiàn)OV:24 cm×24 cm,層厚2.5 mm,間距0.5,矩陣320×192;冠狀位平掃T1WI(TR/TE 420 ms/14 ms),F(xiàn)OV:24 cm×24 cm,層厚2.5 mm,間距0.5 mm,矩陣320×192;冠狀位SE T2WI(TR/TE 2000 ms/130 ms)掃描,層厚2.5 mm,間距0.5 mm,矩陣320×256。隨后,所有患者均做增強檢查:注射8 ml Gd-DTPA后行冠狀位T1W1動態(tài)增強掃描,掃描共7期,每期17 s,掃描參數(shù):冠狀位TR/TE 300 ms/18 ms,F(xiàn)OV:24 cm×24 cm,層厚2.5 mm,間距0.5 mm。
CTA掃描采用GE Discovery CT750 HD機器,運用同步掃描技術(shù),先行頭頸部平掃,再行CTA容積掃描顯示腦內(nèi)血管,掃描范圍從主動脈弓至顱頂。掃描參數(shù)如下:平掃管電壓100 kV,增強為120 kV,采用自動管電流調(diào)制(automatic tube current modulation,ATCM)技術(shù),球管轉(zhuǎn)速0.4 s/r,螺距0.984,F(xiàn)OV:22~25 cm,層厚5 mm,重建層厚0.625 mm,重建間隔0.6 mm。增強掃描使用雙筒高壓注射器,先用4 ml 造影劑、20 ml 生理鹽水做Test-bolus,自動計算血管強化的時間—密度曲線,通過達峰時間確定增強掃描的開始時間,隨后通過肘靜脈團注射非離子型碘對比劑優(yōu)維顯(碘普羅胺注射液,拜耳醫(yī)藥)(370 mg/ml)共55~60 ml,生理鹽水50 ml,注射速度4 ml/s。
圖像數(shù)據(jù)處理及測量方法
MRI圖像:在PACS工作站中測量并記錄腫瘤大小、形態(tài)、邊界、信號改變、強化方式,以及正常垂體是否顯示、伴隨征象如腦膜尾征、顱骨破壞吸收等。
CTA:將CTA血管重建圖像傳至GE AW 4.5后處理工作站,采用容積顯示(volume rendering,VR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)及多層面重建(multiplanar reformation,MPR)確定腫瘤與血管位置關(guān)系,血管分析技術(shù)準確顯示頸內(nèi)動脈C1~C7段,在軟件中自動測量被包繞動脈最狹窄處直徑(Dstenosis)、面積(Astenosis)及正常血管直徑(Dnormal),計算狹窄分數(shù)%stenosis[%stenosis=(1-Dstenosis)/Dnormal×100%]。測量標準:頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段分為C3~C7段,由于Samuels等[5]提出C7段血管變異較大,故本研究著眼于C3~C6段,Dstenosis和Astenosis取該段腫瘤包繞致血管最窄處,鑒于測量實際情況,擬定C3段起始于破裂孔,C6段止于眼動脈分支;考慮到C2段頸動脈管顱骨遮擋所致的測量誤差,本研究將Dnormal取C2段起始處向下連續(xù)5個層面求平均值。
MRI及CTA圖像觀察均由兩名本院高年資放射科醫(yī)師完成,若計算出的狹窄分數(shù)相差大于10%,經(jīng)協(xié)商后得出最終測量值。
統(tǒng)計學處理采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件,腫瘤長徑以均數(shù)±標準差表示,Ki- 67水平以中位數(shù)±四分位距來表示;影像學特征及質(zhì)地方面差異的比較采用Fisher確切概率檢測。采用MedCalc[6]醫(yī)學統(tǒng)計軟件,計算受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve,ROC)曲線下面積(area under curve,AUC),分析Dstenosis、Astenosis、%stenosis及Dnormal等指標在兩組鑒別診斷中的價值;選取Youden指數(shù)(敏感度+特異度-1)最大值作為診斷標準,得出相應靈敏度、特異度及診斷界值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
一般情況28例侵襲性垂體瘤患者中,男13例,女15例,中位年齡46歲(13~77歲);其中14例為臨床確診的催乳素瘤,3例為泌乳素瘤,3例為生長激素瘤、1例為促腎上腺皮質(zhì)激素瘤,7例為無功能性腺瘤。15例侵襲性腦膜瘤患者中,男12例,女3例,中位年齡48歲(28~70歲);10例為上皮型腦膜瘤,3例為纖維型腦膜瘤,1例為過渡型腦膜瘤,1例為血管瘤型腦膜瘤。侵襲性垂體瘤患者的中位Ki- 67為3%(2%~5%),明顯高于侵襲性腦膜瘤的1%(1%~2%)(Z=-3.983,P=0.000);兩組患者腫瘤的質(zhì)地差異也有統(tǒng)計學意義(P=0.001)(表1,圖1、2)。
侵襲性垂體瘤和侵襲性腦膜瘤患者MRI特征的比較MRI結(jié)果顯示,侵襲性垂體瘤直徑平均為(39.63±13.15)mm,侵襲性腦膜瘤的直徑平均為(37.09±16.13)mm,差異無統(tǒng)計學意義(t=0.518,P=0.607)。兩組患者在腫瘤形狀(P=0.010)、T1WI(P=0.000)、信號均勻性(P=0.000)、強化程度(P=0.000)、與正常垂體分界(P=0.001)、腦膜尾征(P=0.000)及顱骨改變(P=0.001)等方面差異均具有統(tǒng)計學意義(表1,圖1、2)。
侵襲性垂體瘤和侵襲性腦膜瘤致血管狹窄ROC曲線分析ROC曲線分析結(jié)果顯示,Dstenosis的AUC為0.725,P=0.006,界值為3.45 mm,靈敏度為62.50%,特異度為76.47%;Astenosis的AUC為0.737,P=0.003,界值為11.00 mm2,靈敏度為75.00%,特異度為64.71%;%stenosis的AUC為0.711,P=0.013,界值為0.306,靈敏度為43.75%,特異度為97.06%。Dnormal的AUC為0.617,P=0.21,界值為4.41 mm,靈敏度為50.00%,特異度為84.37%(圖1~3,表2)。
以往通過典型臨床表現(xiàn)結(jié)合內(nèi)分泌實驗室檢查(催乳素、生長激素等)與鞍區(qū)影像學檢查,可以對功能性腺瘤做出診斷[7]。本研究結(jié)果顯示,常見的影像學征象如腫瘤的形態(tài)、信號、強化程度、與正常垂體的關(guān)系、腦膜尾征、顱骨改變等在侵襲性垂體瘤和侵襲性腦膜瘤患者間存在顯著差異,可以作為兩種腫瘤的鑒別診斷依據(jù)。然而Barrera等[3]研究認為,鞍區(qū)腦膜瘤與無功能性垂體瘤表現(xiàn)相似,影像學及臨床特異性不高。蔡漢壽等[8]在研究鞍旁富血供腫瘤時發(fā)現(xiàn),當兩種腫瘤向海綿竇侵襲性生長并包繞鞍旁頸內(nèi)動脈時,腦膜瘤多造成血管狹窄,而垂體瘤未造成血管狹窄,但他們并未對此做出進一步探討。本研究則比較了腫瘤包繞鞍旁頸內(nèi)動脈致其的狹窄程度,以期得到較為準確的判斷界值,為兩者的術(shù)前鑒別診斷提供一個可靠的指標。結(jié)果顯示,兩種腫瘤所致的血管狹窄差異有顯著性,侵襲性腦膜瘤更易造成血管狹窄。當Dstenosis≤3.45 mm、Astenosis≤11.00 mm2、%stenosis>0.306時,診斷侵襲性腦膜瘤的可能性大。
表 1 兩組患者影像學特征及術(shù)中表現(xiàn)的比較Table 1 Comparisons of imaging features and intraoperative findings between two groups
A.T1WI增強冠狀位,顯示腫瘤完全包繞右側(cè)頸內(nèi)動脈海綿竇段;B.CTA處理后頸內(nèi)動脈圖片,細箭頭表示C3~C6段腫瘤包繞頸內(nèi)動脈最狹窄處的平均直徑及面積,粗箭頭表示C2段以下5個層面的平均直徑;C.病理圖片,診斷為生長激素腺瘤(HE,×40)
A.the tumor completely wrapped around the right side of the cavernous segment of internal carotid artery on coronal contrast-enhanced T1WI;B. the internal carotid artery after processing in CTA,the thin arrow indicates the average diameter and area of the C3-C6 sections of the tumor that wrapped around the narrowest section of the internal carotid artery,and the thick arrow indicates the mean diameter of the 5 layers below the C2 segment;C. pathologically confirmed growth hormone adenoma (HE,×40)
圖1患者,女,27歲,侵襲性垂體瘤
Fig1A 27-year-old female patient with invasive pituitary adenomas
A.T1WI增強冠狀位圖片,顯示腫瘤完全包繞左側(cè)頸內(nèi)動脈海綿竇段;B.CTA處理后頸內(nèi)動脈圖片,細箭頭為C3~C6段腫瘤包繞頸內(nèi)動脈最狹窄處的平均直徑及面積,粗箭頭為C2段下5個層面的平均直徑;C.病理組織圖片,腦膜瘤亞型纖維型(HE,×40)
A.the tumor completely wrapped around the left side of the cavernous segment of internal carotid artery on coronal contrast-enhanced T1WI;B. the internal carotid artery after processing in CTA,the thin arrow indicates the average diameter and area of the C3-C6 sections of the tumor that wrapped around the narrowest section of the internal carotid artery,and the thick arrow indicates the mean diameter of the 5 layers below the C2 segment;C. pathologically confirmed meningioma,fibrous type (HE,×40)
圖2患者,女,41歲,侵襲性腦膜瘤(WHO Ⅰ)
Fig2A 41-year-old female patient with invasive meningoma(WHO Ⅰ)
圖3侵襲性垂體瘤及侵襲性腦膜瘤受試者工作特征曲線圖
Fig3Receiver operating characteristic curves of invasive pituitary adenomas and invasive meningiomas
本組資料中,兩種腫瘤的質(zhì)地存在顯著差異,侵襲性垂體瘤質(zhì)地偏軟,而侵襲性腦膜瘤質(zhì)地偏韌,推測可能與腫瘤的組織來源有關(guān)。此外,侵襲性腦膜瘤容易造成血管狹窄,而垂體瘤不易造成血管狹窄,估計腫瘤的質(zhì)地越韌,越易造成鞍旁頸內(nèi)動脈狹窄。YAO等[9]研究發(fā)現(xiàn),腦膜瘤質(zhì)地與MRI T2信號高低及病理亞型有關(guān),其中血管瘤型與上皮型T2WI信號偏高,質(zhì)地較軟;纖維型T2WI信號偏低,質(zhì)地較韌。本研究中有3例為纖維型,其對應的狹窄程度高,狹窄分數(shù)均大于0.35,最高可達0.53,血管瘤型及上皮型狹窄程度較之偏低,與上述推測相符。
有研究顯示,腫瘤的侵襲性與其級別呈正相關(guān)。垂體瘤被視為WHOⅠ級腫瘤,腦膜瘤可因組織病理不同分為WHOⅠ、Ⅱ、Ⅲ級,而本研究中納入的腫瘤均為WHOⅠ級,無法從級別上對二者進行直觀的判斷。Di Ieva等[10]研究發(fā)現(xiàn),有9種不同組織病理類型的垂體瘤具有侵襲性,本研究納入的垂體瘤多數(shù)符合上述病理類型,但均未發(fā)現(xiàn)腫瘤致血管狹窄的征象,故暫不考慮不同病理類型引起血管狹窄的可能。有文獻報道同級別不同亞型的腦膜瘤其侵襲性也不相同[2]。腦膜瘤中上皮型侵襲性最高,纖維型較低,本研究中并未發(fā)現(xiàn)此特點。除了關(guān)注級別及分型外,免疫學指標Ki- 67、P53對腫瘤侵襲性也有重要意義[10- 11]。Ki- 67為增殖期細胞標志物,對腦膜瘤腫瘤復發(fā)及侵襲性有高表達的特點,當Ki- 67≥3%時,垂體瘤的不典型性及侵襲性更為明顯。而在本研究中,侵襲性腦膜瘤Ki- 67中位數(shù)為1+%,四分間距為1+%~2+%;侵襲性垂體瘤中Ki- 67中位數(shù)為3+%,四分間距為2+%~5+%,與之不符。本研究中,同種腫瘤狹窄程度并不隨Ki- 67增高而增高,推測Ki- 67升高與降低可能與腫瘤體積、腫瘤分級有相關(guān)性[12],而對造成血管狹窄可能無相關(guān)性。
表 2 侵襲性垂體瘤及侵襲性腦膜瘤的ROC曲線分析Table 2 ROC curve analysis of invasive pituitary adenomas and invasive meningiomas
Dstenosis:狹窄直徑;Astenosis:狹窄面積;%stenosis:狹窄分數(shù);Dnormal:正常直徑;AUC:曲線下面積
Dstenosis:the narrowest diameter;Astenosis:the narrowest area;%stenosis:stenosis score;Dnormal:normal diameter;AUC:area under curve
腫瘤復發(fā)是預后差、侵襲性強的臨床表現(xiàn)。本研究在隨訪中,43例腫瘤中有3例復發(fā),其中2例為侵襲性腦膜瘤,1例為侵襲性垂體瘤,前者致鞍旁頸內(nèi)動脈明顯狹窄,狹窄分數(shù)可達0.4,而后者未見明顯血管狹窄改變。
本研究結(jié)果顯示,各項狹窄指標ROC的AUC剛剛大于0.7(診斷效度中等),提示鞍旁頸內(nèi)動脈狹窄可作為鑒別兩種腫瘤的參考。當腫瘤累及單側(cè)頸內(nèi)動脈時,MRI T2WI及T1WI+C冠狀位上可以與對側(cè)比較,若病變側(cè)明顯狹窄,提示腦膜瘤可能性大。當累計雙側(cè)時,可以通過界值進行判斷。本研究中Dstenosis界值為3.45 mm,Astenosis界值為11.00 mm2,%stenosis為0.306時,其敏感度、特異度及約登指數(shù)相對理想,Dstenosis、Astenosis越小,%stenosis界值越大,靈敏度越高,侵襲性腦膜瘤的可能性越大。相反特異性越高,侵襲性垂體瘤的可能性越大。
筆者在收集數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn),侵襲性垂體瘤及侵襲性腦膜瘤的病例雖多,但滿足兩種侵襲性腫瘤完全包繞頸內(nèi)動脈的樣本數(shù)較少,同時納入的患者多為中年人群,但年齡跨度較大,無法避免老年人顱內(nèi)動脈硬化引起狹窄的可能性。ROC曲線分析時,各測量指標的曲線下面積剛剛大于0.7,診斷效度中等,在鑒別兩種腫瘤時,應注重與其他影像學表現(xiàn)的鑒別。鑒于磁共振血管成像對血管狹窄測量的準確性低、對病變范圍估計差、對重度血管狹窄和閉塞區(qū)別困難[13],以及術(shù)前運用較少等因素,本研究僅采用CTA進行鞍旁頸內(nèi)動脈狹窄的測量。
綜上,侵襲性腦膜瘤在鞍區(qū)完全包繞血管狹窄程度高于侵襲性垂體瘤。血管狹窄可以作為鑒別這兩種腫瘤的征象,原因可能與腫瘤的質(zhì)地有關(guān),與腫瘤的侵襲性可能無關(guān)。
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