脑膜瘤是最常见的脑肿瘤之一,占原发性颅内肿瘤的37%。通常在普遍印象中,我们所见到的是较为低级别的脑膜瘤,通过单纯的手术方式方式就可治愈,且复发率较低。
但根据《年世界卫生组织(WHO)中枢神经系统(CNS)肿瘤分类》中发布的最新分类标准中将脑膜瘤,分为等级I,II和III三个等级,以及15种病理亚型。不同病理亚型和等级的肿瘤具有不同的生物学特性,肿瘤的复发率与WHO等级和手术切除程度密切相关。WHOI级肿瘤的增殖活性较低,侵袭性较小。据报道,世卫组织I级脑膜瘤在20年内仅复发20%,这些肿瘤导致恶性肿瘤和转移的情况极少,大多数通过辛普森(Simpson)0,I或II级切除得以治愈。
国际上脑膜瘤切除的分级多采用辛普森分级:一级切除:肉眼全切,包括受侵的硬脑膜和颅骨。二级切除:肉眼全切,受侵犯硬脑膜电灼或激光处理。三级切除:肉眼全切,受侵硬脑膜颅骨未处理。四级切除:肿瘤部分切除。五级切除:肿瘤活检加单纯去骨瓣减压。一般肿瘤的切除的彻底程度与其复发率是呈负相关的。肿瘤切除越彻底,其复发率越低。换句话说,辛普森切除分级越高,复发率越高。辛普森切除分级四级(部分切除)5年复发率高达85%,辛普森一级切除病人为11-15%。因此,尽可能全切脑膜瘤仍是目前治疗脑膜瘤的首选方法。
辛普森脑膜瘤切除术分级新的WHO分级级分型,新加入了脑膜瘤对周围脑组织侵犯程度,作为脑膜瘤的分级的诊断标准。这种修改提高了包括WHOII级和WHOIII级脑膜瘤的检出率。据估计,高级脑膜瘤的比例已达到新诊断脑膜瘤的1/5-1/3。重要的是这些肿瘤更可能表现出侵袭性行为并导致治疗后复发,导致发病率增加和存活率降低。根据统计分析,这些肿瘤的复发率高达94%,中位生存期约为3-6年,即使完全切除也预后很差。WHO的术前评估分类对制定个性化治疗计划,手术切除和评估预后具有指导意义。NCCN指南建议使用磁共振成像(MRI)评估肿瘤内部和周围组织的状况,其敏感性和特异性分别为75.0%和93.5%。
对此,医院医学影像科,余娟教授,对术前MRI特征与脑膜瘤病理亚型之间的相关性进行分析,并发表在医学期刊《TechnologyinCancerResearchTreatment》(癌症研究与治疗技术)上,为脑膜瘤的诊治提供指导与借鉴。
余娟教授通过分析我院例脑膜瘤常规MRI影像学病例,对脑膜瘤不同等级的脑膜瘤(包括:WHOI:过渡型21例、纤维型17例、皮细胞型28例、沙砾型7例(图2)、血管瘤型16例、微囊型1例;WHOII:21例,其中非典型19例、脊索样型2例;WHOIII:间变型16例)统计分析,得出了大致以下结果:
在上图的Table1中,研究者将T1WI及T2WI信号强度分为了5个不同的等级评分。同时在Table2、3中作者将肿瘤的强化程度进行了分级研究,同时对肿瘤强化是否均匀,肿瘤是否有分叶,是否有留空血管,是否有典型的脑膜尾征,Table5中对肿瘤的最大径测量,水肿范围,及ADC值,进行了初步的统计。
同时,作者收集临床相关资料,对肿瘤是否侵犯静脉系统、是否有清晰的分界(术中)、应用的术式、及术后的复发率进行了统计研究。
T1WI信号强度评分:信号强度明显低于灰质近似脑脊液信号,1分;信号稍低于灰质,2分;信号等于灰质,3分;信号稍高于灰质,4分;信号明显高于灰质,近似脂肪信号,5分。
T2WI信号强度评分:信号明显低于灰质、近似骨皮质,1分;信号低于灰质,2分;信号等于灰质,3分;信号稍高于灰质,4分;信号明显高于灰质,近似脑脊液信号,5分。
T1WI增强信号强度分级:Ⅰ为明显强化,信号强度近似脂肪或等于脂肪信号;Ⅱ为中度强化,信号强度低于脂肪信号;Ⅲ为轻度强化,信号强度明显低于脂肪信号,高于脑灰质、白质信号。
脑膜瘤MRI影像及病理的研究统计分析,作者得出以下结论:
1、T1WI及T2WI信号
低级别肿瘤WHOⅠ型T1WI稍低和等信号为主,T2WI信号常以等、稍高信号为主,而相对高级别肿瘤WHOⅡ型和WHOⅢ型的T1WI、T2WI信号一般呈等信号。一般来说,肿瘤在核磁中的信号主要由组织的成分构成决定。脑膜瘤主要成份为梭型细胞,细胞密实度高、含水较少,所以在T1WI、T2WI中以等信号为主,当合并囊变、出血、钙化等病变时信号发生相应变化。本研究中,T1WI、T2WI信号较具特点的是纤维型脑膜瘤和血管瘤型脑膜瘤。纤维型脑膜瘤病理为梭形细胞增生,呈束状、席纹状,排列紧密,故T1WI以等信号为主,T2WI以稍高信号为主。血管瘤型脑膜瘤主要为泡沫状间质细胞,排列较为疏松,故T1WI以稍低、等信号多见,T2WI为高信号。
2、肿瘤的大小、分叶情况、血管流空征、脑膜尾征
本研究发现,肿瘤越大通常级别越高,且WHOIII级的脑膜瘤远大于I、II两级,同时,随着级别的增加脑膜瘤的分叶也随之增多,同时可以跨越中线及小脑幕生长。
血管流空征方面,却有一个例外,通常级别越高的肿瘤,血供程度越丰富,但在WHOI级中血管瘤型因内含有有丰富的血管组织而得名。通常,血管瘤型的脑膜瘤实质部分T2WI上往往是较高的信号。
脑膜尾征常出现在级别较低的脑膜瘤上,而级别较高的脑膜瘤通常对周围组织侵袭性较强,导致这类典型征象反而不明显,甚至因为周围脑膜的破坏而消失。
3、瘤周水肿
WHOⅠ水肿范围低于WHOⅡ和WHOⅢ型,WHOⅡ的水肿范围低于WHOⅢ型,WHO分级越高,水肿范围越大。很多WHOⅠ型脑膜瘤不出现瘤周水肿,而高级别脑膜瘤瘤周水肿明显。高级别肿瘤水肿形态一般为指压状,常沿着白质纤维束扩展,极少片状。部分肿瘤小,瘤周水肿却特别大,类似转移瘤。
作者认为水肿大小可能与肿瘤的体积、肿瘤血管生成有密切关系,亦可能与血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)表达增多有关。据文献报道,一方面,VEGF在促进血管生成和增加血管通透性具有双重作用,这对血管源性脑水肿形成具有重要意义;另外,高密度的VEGF诱导生成皮层新生血管,参与肿瘤的血液供应。在大脑皮层血管发出分支参与脑膜瘤供血后,周围脑组织血供减少,使供血区域脑组织被长期慢性“盗血”,导致其局部血供减少,进而导致细胞毒性水肿。
而这一设想需要进一步的证实。
4、ADC值、肿瘤强化程度、均匀程度
随着肿瘤的恶性度的增加,ADC值减低这是普遍的共识,在本研究中再次证明了这个结论。
增强扫描上,WHOⅠ型以明显强化为主、WHOⅡ型以中等强化为主,WHOIII型以明显强化和中等强化为主,其中血管瘤型脑膜瘤特征显着,16例全部明显强化。在均匀度比较上,级别越高,强化越不均匀。纤维型脑膜瘤成分较单一,不易出现出血、钙化,故常呈中等强化且较均匀。砂砾体型肿瘤因瘤体含较多钙化成分,故强化程度依赖肿瘤内细胞成分的含量多少来决定,强化不均匀。间变型肿瘤常呈中等强化,多不均匀。
由此可见,WHO分级越高,肿瘤越大,分叶和血管流空越多见,水肿范围越大,ADC值越低,强化越不均匀。部分病理亚型的脑膜瘤MRI特征鲜明。临床上可以根据不同肿瘤在MRI上的这些特征来初步估计它的WHO分型并在一定程度上做出病理亚型判断。
通过本文的学习,可以让影像学医生更加清楚的理解脑膜瘤病理与影像学MRI信号特征的关系。为影像学诊断提供了帮助。
(原文作者:余娟;编辑:张瀚文;审核:雷益、林帆)
附两例病例:
A.AxialT1-weightedsequenceina53-year-oldwomanwitha3-monthhistoryofconfusiondemonstratesaawell-circumscribed,lobulatedmasslocatedinthefrontalandparietallobe,tobeisointensetograymatterandtoinvadetheinnertablebase.B.AxialT2-weightedsequenceinthesamepatientasAdemonstratestobehyperintensetograymatter.Anumberofflowvoidsarevisualizedaroundtheperipheryofthemassandaperipheralhighsignalintensityrimrepresentssurroundingcorticalgraymatterandmildvasogenicedema.C.Post-contrastaxialT1-weightedsequenceinthesamepatientasAdemonstrateshomogeneousenhancementwithbroadduraltailsthatinferomediallycontacttheinnertable.D.MRVshowsrichbloodvesselsinthetumor,whicharecloselyrelatedtothesagittalsinusbutnotinvasion.E.Diffusion-weightedimagedemonstratesahyperintensesignalmass.F.ThehistologicaldiagnosisatsurgerywasanWHOgradeIangiomatousmeningiomaswithmicrocapsuleformation.Thetissuewasmainly