术前磁共振成像预测垂体腺瘤质地的研究进展 |【中华神外】2018年第七期“综述”

神外资讯【中华神外】专栏，每周发布一篇精选文章，今天刊登的是，由首都医科大学附属北京天坛医院神经外科王引言、王新生，北京市神经外科研究所张亚卓教授在《中华神经外科杂志》2018年第七期“综述”上发表的“术前磁共振成像预测垂体腺瘤质地的研究进展”，欢迎阅读。

术前磁共振成像预测

垂体腺瘤质地的研究进展

垂体腺瘤是颅内常见的良性肿瘤之一，占颅内肿瘤的第三位。垂体腺瘤的危害主要为内分泌功能紊乱及压迫周边的正常组织引起症状。目前，垂体腺瘤多采用多学科综合性治疗策略，而对于引起症状的垂体腺瘤，手术切除仍被认为是效果最理想的治疗方法。常用的手术方式为显微镜下或内镜下经鼻蝶窦肿瘤切除术。由于肿瘤毗邻颈内动脉、视神经等重要结构，因此垂体腺瘤的质地是影响手术难易程度及肿瘤切除率的重要因素。随着影像学技术的发展，术前MRI检查为术中肿瘤质地的判断提供了一定帮助。然而，目前对于术前应用MRI检查来预测术中肿瘤质地效果的研究结论并不一致，并且对于具体应用何种序列来预测肿瘤质地尚无定论。本文对术前应用MRI预测术中垂体腺瘤质地的研究进展进行综述。

一、垂体腺瘤术前MRI数据采集

术前MRI检查分为两大类，分别为常规序列扫描（包括T1加权像、T2加权像及T1对比增强成像）及特殊序列扫描［包括弥散加权成像（DWI）、MR灌注加权成像（PWI）、MR弹性成像（MRE）及动态增强成像］。图像采集范围至少应包括鞍区垂体、病灶及周围组织结构。采集各序列的信号值和信号比值（即垂体腺瘤实性成分信号与正常脑组织信号的比值）。除了采集垂体腺瘤实体成分的信号，还需采集T1加权像及T1增强图像上的正常脑组织信号、T2加权像上的正常脑组织白质信号、表观扩散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)，以得出相对可靠的信号比值^[1]。

二、垂体腺瘤质地的分级方法

垂体腺瘤质地的分级方法主要是采用不同的方式描述肿瘤质地的软硬程度。目前主流的分级标准有以下几类。

1. Mahmoud分级法^[2]：

将垂体腺瘤质地分为3级。较软组，可较容易被吸引器吸除；中等质地组，不容易被吸引器吸除，可能需要刮圈刮除肿瘤；较硬组，不能使用吸引器吸除，需要使用双极电凝及分段切割清除肿瘤。

2. Bahuleyan分级法^[3]：

将垂体腺瘤质地分为较软组及较硬组。能被吸引器吸除的为较软组；不能被吸引器吸除的为较硬组。此分类标准更容易区分两组间的差别。

3. Ma分级法^[4]：

将垂体腺瘤质地分为极软组（不成型的肿瘤）、较软组（含较多液态成分的肿瘤，可轻易被刮除）、中等硬度组（液态成分较少的半固态肿瘤，不易被刮除，使用标本钳可移除肿瘤）以及较硬组（坚硬的固态成分，与周边组织紧密粘连，难以被标本钳移除）。

前期，国内外学者关于垂体腺瘤质地的研究中，采用Mahmoud分级法的研究占大多数。研究要求由术者认定（推荐由2位有经验的神经外科医生共同认定）垂体腺瘤的质地。

三、MRI各序列预测垂体腺瘤质地的效果

（一）常规序列（T1加权、T2加权、T1对比增强成像）

在对常规序列的研究中，T2加权序列成为研究焦点。多数学者在涉及常规序列的研究中发现，T2加权信号值或信号比值越高，预示垂体腺瘤的质地越软。Wei等^[5]在对38例垂体腺瘤患者的研究中发现，T2加权像上肿瘤的信号值及T2加权像上的肿瘤-脑桥信号的比值与术中判断瘤体软硬度有良好的一致性。应用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve，简称ROC曲线)计算得出T2加权信号值预测肿瘤软硬的曲线下面积(area under the curve,AUC)均大于0.7。

研究同时发现，当T2加权像上的肿瘤-脑桥信号的比值≥1.77时，判定瘤体质地为较软的灵敏度为76.9%，特异度为76%。因此，T2加权像上的肿瘤-脑桥信号的比值可作为预测肿瘤质地的良好预测指标。Smith等^[6]在对36例无功能型垂体腺瘤患者的研究中发现，质地较软的肿瘤T2加权像上的肿瘤-脑桥信号比值显著高于质韧肿瘤，并且该比值＞1.8对较软的肿瘤质地有较高的预测价值，该比值＜1.5对较韧的肿瘤质地有较高的预测价值。

因此，T2加权像对于预测肿瘤质地有一定的意义。Iuchi等^[7]在对26例垂体腺瘤患者的研究中也发现，与质地较软的肿瘤相比，质地较硬的肿瘤在T2加权像上呈低信号趋势，并且病理结果显示肿瘤胶原含量越高、T2值越低。此外，也有研究结果显示相反的结论，即质地较软的肿瘤信号值或信号比值显著低于质地较硬的肿瘤。

Suzuki等^[8]在对19例垂体腺瘤患者的研究中发现，T2加权像上的瘤体与正常脑白质信号的比值（rT2）在较软的肿瘤中平均为1.59±0.23，在中等硬度的肿瘤中，rT2平均为1.89±0.09，两者的差异有统计学意义。

同时，Pierallini等^[9]在对22例垂体大腺瘤患者的研究中发现，中等硬度的rT2明显高于质地较软的肿瘤及较硬的肿瘤，质地较硬肿瘤的rT2明显高于较软的肿瘤。在Potorac等^[10]的多中心研究中，共纳入了297例近期因肢端肥大症诊断为生长激素型垂体腺瘤患者，研究发现T2加权像呈低信号的肿瘤占52.9%，其平均体积小于T2加权像呈较高信号的肿瘤，并且这些患者的胰岛素样生长因子1（IGF-1）水平较高,很少侵袭海绵窦,同时很少引起视神经压迫，该发现可以更好地指导临床手术及治疗。

此外，也有少部分学者的研究指出，T1及T1增强成像也有预测术中垂体腺瘤质地的价值。Ma等^[4]在对48例垂体腺瘤的研究中发现，平扫T1自旋回波序列中的瘤体与正常脑白质信号的比值和垂体腺瘤质地有显著的正相关性，该研究还发现垂体腺瘤细胞增殖标志物MIB-1的表达与增强T1自旋回波序列上的瘤体和正常脑白质信号的比值具有一定相关性。前期研究表明，常规序列（尤其是目前最为常用的T2加权序列）对于垂体腺瘤的质地具有一定的提示作用，但整体看来特异性不高，预测效果并不理想，对手术规划的指导价值局限。

（二）DWI序列及其他特殊序列

目前，通过一些非常规序列来预测术中垂体腺瘤质地的研究逐渐成为热点，包括DWI序列、动态增强序列、PWI序列以及MRE序列等。研究较多的为DWI序列及ADC值。Wei等^[5]研究发现，质地较软的垂体腺瘤的瘤体ADC值及相对ADC值（rADC）显著高于质地较硬的垂体腺瘤，但其作为诊断标准的灵敏度较低。

Yiping等^[1]在对29例垂体腺瘤患者的DWI序列研究中发现，肿瘤质地与DWI值无明显相关性，而肿瘤-脑桥信号的比值在不同胶原含量的垂体腺瘤中有明显差异，并且发现rADC等于1.077作为区分软硬肿瘤的临界值时，其灵敏度和特异度均较高。

Alimohamadi等^[11]在对30例无功能型垂体大腺瘤患者的研究中发现，根据肿瘤质地分为可吸除组和不可吸除组时，DWI值在可吸除组的信号值明显高于不可吸除组，在ADC值为0.600～0.740时，肿瘤切除残留度＞20%，灵敏度、特异度均较高，可作为指导临床治疗的一项重要指标。Boxerman等^[12]在研究28例因视神经压迫症状行垂体腺瘤经蝶切除术的患者中发现，9个完全切除的实性肿瘤，其rADC值大于未完全切除者，即rADC值越大，肿瘤质地越软，越容易完全切除；并且当rADC值＞1.1时,有6例采用经蝶入路完全切除肿瘤；而rADC值＜1.1时，只有3例完全切除肿瘤，其作为临界指标的特异度较高。

动态增强序列也被认为对垂体腺瘤的质地判断有所帮助。Kanou等^[4]。将67例初次发现垂体腺瘤患者的动态增强图像分为4类：分别为早期强化（早于正常垂体）、同步强化（与正常垂体强化同步）、晚期强化（晚于正常垂体）以及超早期强化（早于正常垂体并在注药后37 s内强化）。

研究发现，超早期强化的肿瘤质地较其他3种强化形式的肿瘤硬，并且早期及超早期强化肿瘤较同步及延迟强化肿瘤的体积大，差异具有统计学意义。Romano等^[14]通过分析动态增强成像上的时间-信号曲线发现，质地较软的肿瘤瘤体和正常脑白质信号比值＞1.92，此临界值作为判断垂体腺瘤质地标准时的灵敏度为92%，特异度为93%，ADC值为0.949。

目前，鲜见应用MRE序列预测垂体腺瘤质地的研究，Hughes等^[15]在对10例垂体大腺瘤患者的研究中发现，质地较韧肿瘤的MRE信号值显著高于质地较软肿瘤的信号值，差异具有统计学意义。在另一项腮腺腺样囊腺癌转移瘤患者的个案报道中，DHughes等^[16]。

发现，MRE可以准确区分鞍区转移灶内质地较软的肿瘤部分和质地较硬的肿瘤部分，并在术中证实与术前MRE预测结果相符。但受限于个案报道以及鞍区转移癌并不等同于垂体腺瘤，因此MRE用来判断垂体腺瘤的质地仍需进一步研究。快速稳态自由进动成像（FIESTA）是新近出现的磁共振序列。Yamamoto等^[17]在对29例垂体大腺瘤患者的研究中发现，基于T2加权像的对比增强3D-FIESTA成像可很好地预测垂体腺瘤的质地。FIESTA成像上具有不均匀灶状强化点（马赛克型）的肿瘤质地较软，而均匀强化（均质型）的肿瘤质地则较韧，此诊断的敏感度为100%，特异度为88%～92%。

（三）垂体腺瘤质地的病理学基础

垂体腺瘤的质地与其组成成分有关。大量研究证实，垂体腺瘤的质地与瘤体内胶原蛋白的含量具有明显的相关性，即胶原含量越高、瘤体质地越韧。Yiping等^[1]在对29例垂体腺瘤患者的病理结果研究中发现，当瘤体胶原含量＞15.39%时，判断瘤体较硬，其灵敏度为89.7%，特异度为80.0%。Wei等^[5]则发现，瘤体胶原含量＜3.74%时，判定垂体腺瘤质地较软，其灵敏度及特异度分别为100%和92%；当瘤体胶原含量＞8.93时，判定垂体腺瘤质地较硬，其灵敏度、特异度分别为87.5%和83.3%。

在不同质地垂体腺瘤显微结构的研究中，Alimohamadi等^[11]发现肿瘤质地较软，细胞排列紧密，细胞外纤维基质较少；肿瘤质地中等，细胞仍排列紧凑，细胞外纤维基质少量或几乎没有，但发现细胞间质纤维化增加；较硬的肿瘤则只有少量的细胞而充满大量的细胞外间质及间质明显纤维化；

Romano等^[14]不仅在其研究中发现质地较硬肿瘤的胶原含量明显高于较软的肿瘤，同时发现较硬肿瘤的血管周胶原含量也明显高于较软的肿瘤。虽然以上研究提供了垂体腺瘤具有不同质地的病理学基础，但病理学结果无法作为术前预测指标，因此需要继续研究病理学结果与影像学结果是否存在一定的联系，为今后的临床应用提供思路。

四、结论及展望

影像学技术的发展及影像新序列的不断出现，为垂体腺瘤质地的无创性预测提供了更为可靠的依据。T2加权像及DWI序列均被证实与术中垂体腺瘤质地具有一定相关性，但特异性尚有提升空间。因不同研究中数据采集使用的仪器型号和参数不同，目前应用同种序列预测垂体腺瘤质地的研究结果也仍存差异。未来的研究需要进一步统一标准（比如对图像进行标准化处理）、采用多中心大样本数据，进一步提高研究结果的可重复性。随着MRI技术的进展，一些特殊序列，如MRE、FIESTA、动态增强等序列成为新的研究方向，有望进一步提升对垂体腺瘤质地的预测能力。

同时，胶原含量为垂体腺瘤的质地差异提供了病理学依据，后续的研究可以探索能够准确反映垂体腺瘤内胶原含量的影像学序列，为精准预测垂体腺瘤的质地开启新的研究方向。

参考文献

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