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[目的]1、回顾性分析278例脑膜瘤的MRI征象,通过评估脑膜瘤周围脑水肿的严重程度,探讨脑膜瘤瘤周水肿的发生率、严重程度与肿瘤大小、发生部位及肿瘤病理类型的相关关系。2、通过对比磁敏感加权成像三维多回波T2*血管成像序列(SWAN)与磁共振常规序列对52例脑膜瘤瘤内及瘤周血管数量的显示差异,初步探讨磁敏感加权成像在脑膜瘤诊断中对血管显示的应用价值。3、运用SWAN序列对不同病理亚型的脑膜瘤在显示血管数量上的差异性进行研究,进一步探讨脑膜瘤病理亚型间的差异。[材料与方法]1.研究对象:2009年1月至2013年1月期间在我院经手术病理证实的脑膜瘤共278例,所有病例均资料完整,为首次发病,术前无手术、放疗或化疗史,均行头颅MRI检查。其中男性93例,女性185例,男女比例约1:2;年龄13-87岁,平均年龄为49.4岁。其中有瘤周水肿者151例,无瘤周水肿者127例。依据WHO2007年中枢神经系统肿瘤病理学分级标准,本组病例中,WHO Ⅰ级的所有病理亚型脑膜瘤256例、WHO Ⅱ级的非典型脑膜瘤18例、WHOⅢ级的间变型脑膜瘤4例。按部位分为8个组,分别为大脑凸面80例、大脑镰旁55例、前中颅窝底(包括嗅沟、蝶骨嵴、颞骨岩部)52例、桥小脑角区26例、小脑幕15例、侧脑室12例、鞍区(包括鞍结节、海绵窦旁)32例及枕骨大孔区6例。2.仪器设备与扫描方法:(1)278例MRI检查采用美国GE公司Signa EXCITE HD3.0T超导磁共振扫描仪,头颅八通道相控阵线圈。常规扫描序列包括横断位SE-T1WI、 FSE-T2WI、T2-FLAIR序列及横断位、冠状位、矢状位T1WI序列增强扫描。(2)其中52例于增强扫描前行磁敏感加权成像SWAN序列扫描,具体参数:TR43ms, TE26ms,翻转角FA=20°, FOV220mm×220mm,矩阵448×384,层厚2.0mm,层间隔0mm。3.图像后处理与分析:(1)脑膜瘤瘤周水肿的分析:用PACS系统观察并分析颅脑MRI图像,在断层图像上确定肿瘤大小、瘤体的位置,并测量肿瘤的体积。如脑膜瘤伴有瘤周水肿,则分别用水肿指数(Edema index, EI)和水肿带宽度两个指标判定水肿程度。瘤周水肿定义为位于肿瘤周边白质区,T1WI呈低信号、T2WI呈高信号且增强扫描无强化的区域。根据椭球体的体积计算公式计算肿瘤或/和水肿的体积,V=(4/3)π abc计算,其中,a、b、c分别为所测椭球体横轴位、冠状位、矢状位3个方向上相互垂直的最大半径。水肿指数的计算公式为EI=Vtumor+edema/Vtumor;其中,Vtumor+edema为瘤体与水肿总体积,Vtumor为肿瘤的体积。如果瘤周水肿只发生于肿瘤一侧且只有少许,则单独测量水肿体积后再与肿瘤体积相加。水肿带宽度的测量为水肿边缘与肿瘤边缘的最大垂直长度。脑膜瘤肿瘤体积的测量主要在增强后的T1WI图像测量,瘤周水肿的测量则以T2WI与FLAIR序列为主,结合T1WI序列。(2) SWAN序列应用于脑膜瘤血管分析:将52例患者的SWAN原始数据传入ADW4.3后处理工作站,将SWAN的原始图像做最小强度投影(Minimum Intensity Projection, Min IP)与最大强度投影(Maximum Intensity Projection,MIP)重建,获得相同层厚的动脉像与静脉像。利用MIP与Min IP图像逐层观察并分别评价动脉与静脉。首先应用各常规MR序列与SWAN序列综合分析,确定与脑膜瘤相关的血管总数量。将所有患者的3D SWAN图像(包括重建的MIP和Min IP)和T2WI、CE-T1WI作对比分析,在各序列间比较与肿瘤相关的血管显示的数量及显示效果,包括肿瘤内小血管及肿瘤表面供血动脉及引流静脉。按0-3分评价血管显示质量:0分为无法显示血管,1分为在该序列上部分显示为点状或条状异常信号影,但不能确定为血管结构,2分为可识别出血管结构,但是显示模糊,3分为可完整并清晰的显示出血管。4、统计学分析所有统计数据均采用SPSS13.0统计软件包进行分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,检验水准a=0.05,P<0.05判定差异有统计学意义。(1)脑膜瘤瘤周水肿相关分析:1)水肿组脑膜瘤的瘤体大小与水肿指数、水肿带宽度的相关性分析用双变量相关的Spearman相关分析。2)有瘤周水肿组与无水肿组间脑膜瘤体积大小的比较采用两独立样本t检验(Independent-Samples T Test),检验前进行方差齐性检验,P>0.05认为方差齐,进行方差齐性的t检验;方差不齐者采用方差不齐的t检验(近似t检验)。3)不同病理类型、不同部位脑膜瘤水肿发生率的分析用R×C列联表的卡方χ2检验。4)水肿组脑膜瘤不同病理类型的水肿程度比较、不同部位脑膜瘤的水肿程度的差异性的比较,在数据符合正态分布的情况下,如果满足方差齐性总体比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA),在方差分析显著的情况下用LSD法进行多重比较;方差不齐时总体比较采用Welch法,多重比较则用Dunnett’sT3法。如果数据符合正态分布则采用多个样本的非参数检验方法(Kruskal-Wallis Test)。(2)磁敏感加权成像评估脑膜瘤血管:1)SWAN序列与常规MR序列对脑膜瘤血管显示的数目差异性比较,采用两相关样本的非参数秩和检验。2)SWAN、T2WI、CE-T1WI三种序列对脑膜瘤血管显示的效果比较,采用多个相关样本比较的非参数秩和检验Kruskal-Wallis H。3)采用两独立样本的非参数检验Mann-Whitney U检验对不同病理亚型的脑膜瘤(纤维型与过渡型)在SWAN序列上显示的脑膜瘤相关血管数量进行统计学分析。[结果]1.脑膜瘤体积大小与EI呈弱的负相关关系(r=-0.446,P<0.05),脑膜瘤体积与水肿带宽度无相关性(r=0.20,P>0.05);水肿组(60.43±47.35cm3)与无水肿组(26.54±55.23cm3)脑膜瘤体积差异有统计学意义(P<0.05);2.在水肿发生率方面,各病理类型脑膜瘤的水肿发生率差异有显著统计学意义(χ2=23.497,P=0.001),其中,非典型、间变型及血管瘤型脑膜瘤水肿发生率最高,砂粒体型脑膜瘤水肿发生率最低;不同部位脑膜瘤水肿发生率有统计学差异(χ2=54.505,P<0.05),鞍区(3.1%)、枕骨大孔区脑膜瘤水肿发生率(16.7%)最低;3.各病理亚型间脑膜瘤瘤周水肿EI有统计学差异(χ2=20.366,P=0.009<0.05),纤维型脑膜瘤EI最低;不同病理亚型组间脑膜瘤水肿宽度有显著统计学差异(F=2.172,P=<0.05),进行多重比较后,纤维型与过渡型、上皮细胞型、血管瘤型、非典型脑膜瘤水肿带宽度均有统计学差异(P<0.05);4.不同部位脑膜瘤瘤周水肿EI差异有显著统计学意义(χ2=18.796,P=0.002),前中颅窝底脑膜瘤EI最高;不同部位脑膜瘤水肿带宽度有统计学差异(F=3.291,P=0.008),多重比较显示前中颅窝底与大脑镰旁、桥小脑角区、鞍区脑膜瘤水肿带宽度均有统计学差异(P<0.05);5.脑膜瘤相关的血管总数为205条,SWAN与常规MR序列分别显示205条、148条。在SWAN序列显示的205条血管中,包括动脉105条,静脉100条,常规MR序列不能区分动脉与静脉。SWAN序列与常规MR序列对脑膜瘤血管的显示数目有显著统计学差异(Z=-4.534, P=0.000<0.05), SWAN序列优于常规序列;6.SWAN、T2WI、CE-T1WI三种序列对于脑膜瘤血管评分比较,差异有统计学意义(χ2=111.046,P<0.05),SWAN序列显示效果最好;7.SWAN序列显示的纤维型与过渡型脑膜瘤的血管数目,差异无统计学意义(Z=-0.871,P>0.05)。[结论]1.脑膜瘤瘤周水肿EI与脑膜瘤体积大小呈负相关,但相关性并不密切,水肿带宽度与脑膜瘤大小无相关性。2.有瘤周水肿的脑膜瘤体积比无瘤周无水肿的脑膜瘤体积大,肿瘤体积大时发生瘤周水肿的可能性更大。3、瘤周水肿的严重程度与脑膜瘤病理类型及脑膜瘤发生部位有关,而与脑膜瘤的良恶性关系不明显。纤维型脑膜瘤在所有病理亚型中水肿程度最轻;前中颅窝底脑膜瘤发生水肿时较其它部位脑膜瘤严重。4、瘤周水肿发生率与脑膜瘤病理亚型相关;恶性脑膜瘤水肿发生率最高,尤其是WHO Ⅲ级脑膜瘤,瘤周水肿发生率达100%;WHO Ⅰ级脑膜瘤中血管瘤型脑膜瘤较其它病理亚型脑膜瘤瘤周水肿发生率更高,砂粒体型脑膜瘤瘤周水肿发生率最低。5、不同部位脑膜瘤水肿发生率有差异,鞍区、枕骨大孔区的脑膜瘤很少发生瘤周水肿,前中颅窝底、大脑凸面、大脑镰旁、侧脑室、桥小脑角区及小脑幕脑膜瘤水肿发生率无差异。6、磁敏感技术SWAN序列对脑膜瘤周边供血动脉、内部细小动脉、引流静脉的显示,无论是数量还是清晰度都优于常规MR序列。7、磁敏感技术SWAN序列显示的纤维型脑膜瘤与过渡型脑膜瘤血管数量,无明显差异。8、磁敏感技术SWAN序列对小动脉与静脉显示具有独特的优势,可作为MRI常规序列的重要补充,其在脑肿瘤中的应用有待进一步发掘。