唐青青,Sushant S Hada,馬勛泰
西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科(瀘州 646000)
瘤周水腫(peritumoral brain edema,PTBE)是腦膜瘤常見的繼發(fā)性病理改變,其產(chǎn)生使腫瘤占位效應增強,加重破壞腦組織、腫瘤-腦組織界面、血腦屏障等,導致加重顱內(nèi)壓高壓、神經(jīng)缺損或神經(jīng)刺激癥狀等,并增加了手術切除腫瘤的難度,導致術后恢復時間延長,術后復發(fā)率增加[1-2]。因此,PTBE直接影響著腦膜瘤的臨床表現(xiàn)、治療方案及預后等。研究[2-10]表明,腫瘤大小、形狀、生長部位、病理分級分型、靜脈回流、瘤周血流灌注等因素與PTBE的形成密切相關,但具體機制目前國內(nèi)外仍尚未闡明,其結(jié)果不盡一致。本實驗采用體視學方法,計算瘤體體積、瘤體表面積密度、PTBE體積及水腫指數(shù),分析PTBE特點,為臨床分析腦膜瘤良惡性、指導治療方案及判斷預后提供參考。
收集2013年5月至2018年5月于西南醫(yī)科大學附屬醫(yī)院經(jīng)手術和病理證實為腦膜瘤的首發(fā)患者212例,其中男39例,女173例,年齡6~82(53.74±10.92)歲。術前均進行MRI檢查,病理切片均按2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分級標準進行分級與分型[11]。
術前均行頭顱MRI橫斷位、矢狀位、冠狀位平掃及增強掃描檢查,于橫斷位增強T1WI圖像計算腫瘤體積(圖1A))、表面積密度(圖1C),橫斷位平掃T2WI圖像計算PTBE體積(圖1C),并將腫瘤和PTBE總體積比腫瘤體積定義為EI[6]=Vtumor+edema/Vtumor,EI值越大,水腫越嚴重。
將印有關聯(lián)方格和關聯(lián)線的透明膠片隨機迭放在患者頭顱MRI橫斷位圖像上,采用體視學方法[13]分別計算腫瘤瘤體體積(Vtumor)、表面積密度(SV)及PTBE體積(Vedema),計算公式如下。式中ΣP為落于腫瘤或PTBE的測點總數(shù);a(P)為每個測點所關聯(lián)(占有)的面積;t為MRI掃描的層厚加層間距;ΣI為測線與所測結(jié)構交點總數(shù);Lp為每個測點所關聯(lián)的測線長度;ΣP′為參照面內(nèi)測點總數(shù)。
按照2016年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類標準[11],腦膜瘤分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。其中Ⅰ級包括腦膜皮細胞型、纖維型、混合型、血管瘤型、砂粒體型、微囊型、分泌型、富于淋巴細胞-漿細胞型;Ⅱ級包括脊索瘤樣型、透明細胞型、非典型;Ⅲ級包括間變型、乳頭狀型、橫紋肌樣型;并將Ⅰ級腦膜瘤劃分為低級別腦膜瘤,Ⅱ、Ⅲ級腦膜瘤劃分為高級腦膜瘤[13]。
在患者的MRI影像圖像上,運用體視學方法測定瘤體體積、PTBE體積及EI。212例患者中,無PTBE組81例,瘤體體積中位數(shù)為6.80 cm3;PTBE組131例,瘤體體積中位數(shù)為32.46 cm3,EI值中位數(shù)為1.63;PTBE發(fā)生率為61.79%。統(tǒng)計分析顯示,發(fā)生PTBE的腦膜瘤瘤體體積大于不發(fā)生PTBE的腦膜瘤(P<0.05),但發(fā)生水腫的腦膜瘤患者中,瘤體體積小于其中位數(shù)值組的EI值與大于等于其中位數(shù)值組的EI值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。
表1 水腫指數(shù)與瘤體體積的關系
本研究中,腦膜瘤表面積密度中位數(shù)為5.00 cm-1,發(fā)生PTBE組腦膜瘤瘤體表面積密度中位數(shù)為5.12 cm-1,未發(fā)生PTBE組腦膜瘤瘤體表面積密度中位數(shù)為4.70 cm-1。統(tǒng)計分析顯示,水腫組腦膜瘤瘤體表面積密度明顯大于無水腫組腦膜瘤瘤體表面積密度(P<0.05),但水腫組腦膜瘤患者中,瘤體表面積密度大于等于其中位數(shù)值組的EI值與小于其中位數(shù)值組的EI值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表2)。
表2 水腫指數(shù)與瘤體表面積密度的關系
根據(jù)腦膜瘤發(fā)生部位將腫瘤分為12類,其中大腦凸面腦膜瘤最多(74例),其次為大腦鐮旁(31例),其他部位腦膜瘤分別為矢狀竇旁(11例)、前顱窩底(15例)、蝶骨嵴(18例)、中顱窩(10例)、鞍區(qū)(9例)、小腦幕(11例)、橋小腦角(12例)、巖斜區(qū)(5例)、后顱窩凸面(10例)、側(cè)腦室(6例)。非顱底部位的腦膜瘤與顱底腦膜瘤PTBE的發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);且發(fā)生PTBE組腦膜瘤中,兩部位EI值差異也無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表3)。
WHO Ⅰ級腦膜瘤184例,其中發(fā)生PTBE 107例,發(fā)生率58.15%;WHO Ⅱ級腦膜瘤24例,其中發(fā)生PTBE 20例,發(fā)生率83.33%;WHO Ⅲ級腦膜瘤4例,全部發(fā)生了PTBE。本研究中,以腦膜皮細胞型、纖維型、混合型腦膜瘤最常見,占76.42%,其次為血管瘤型、砂粒體型及非典型,其他包括微囊型、脊索瘤樣型、透明細胞型及間變型。高級別腦膜瘤PTBE發(fā)生率明顯高于低級別腦膜瘤(P<0.05),但EI值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。低級別腦膜瘤中,血管瘤型、腦膜皮細胞型腦膜瘤PTBE發(fā)生率及EI值明顯高于其他常見病理類型的腦膜瘤(P<0.05)(表4)。
表3 PTBE與腦膜瘤部位的關系
注:大腦鐮旁、側(cè)腦室、前、中顱窩及蝶骨嵴部位腦膜瘤PTBE發(fā)生率明顯高于其他部位腦膜瘤(P<0.05)
表4 PTBE與腦膜瘤病理分級、分型的關系
注:腦膜瘤以低級別腦膜瘤最常見,占86.79%,其中又以纖維細胞型、腦膜皮細胞型及混合型腦膜瘤居多,占所有腦膜瘤患者的76.42%
將單因素分析具有統(tǒng)計學意義的變量進一步納入多因素Logistic回歸模型(表5),分析結(jié)果顯示:瘤體體積≥18.06 cm3者出現(xiàn)水腫的優(yōu)勢,與瘤體體積<18.06 cm3者出現(xiàn)水腫的優(yōu)勢比為12.513。因此,患者出現(xiàn)水腫的相關因素主要為“瘤體體積”,其余因素綜合分析后與患者出現(xiàn)水腫的關系暫無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表6)。
表5 變量賦值表
注:瘤體體積、表面積密度按照其中位數(shù)進行分組
表6 水腫相關因素的的多因素Logistic回歸模型
PTBE是腦膜瘤的常見并發(fā)癥,其發(fā)生率一般為50.0%~70.0%[4]。本組中PTBE發(fā)生率為61.79%,與文獻報道相符。目前,PTBE產(chǎn)生的機制尚未闡明,譚興實等[3]指出,腦膜瘤PTBE的發(fā)生機制主要包括血腦屏障破壞學說、分泌活性學說和腫瘤本身,且血腦屏障的破壞及腫瘤的分泌活性在PTBE形成中占主導地位。
“Stereology”于1961年問世,20世紀70年代初我國開始了解、研究、推廣體視學知識[14]。體視學是一種簡便快速的、基于數(shù)學幾何原理的定量測定方法,是根據(jù)材料的截面或投影從而確定其空間結(jié)構的科學。嚴治等[15]在模擬顱內(nèi)血腫的CT圖像上運用多田公式、體視學方法及CT定量法測量血腫體積,對比發(fā)現(xiàn)體視學方法能更準確測得血腫體積。Eriksen等[16]在頭顱CT、MRI圖像基礎上運用體視學方法所獲得的體積參數(shù)、表面積參數(shù)在評估腦損傷情況時與CT、MRI參數(shù)相比更具有可靠性。Defres等[17]運用體視學方法對單純皰疹病毒性腦炎患者接受激素治療前、治療后顳葉體積及水腫體積進行定量分析發(fā)現(xiàn),體視學方法測得的參數(shù)是可靠的。
腦膜瘤PTBE發(fā)生率與瘤體大小的關系目前說法不一,有研究[5]認為瘤體大小對PTBE有影響,但Gawlitza等[18]研究發(fā)現(xiàn),瘤體體積大小與PTBE的發(fā)生沒有顯著相關性。本研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生PTBE組腦膜瘤瘤體體積明顯大于不發(fā)生PTBE組腦膜瘤,且綜合多因素分析后顯示,瘤體體積大于等于其中位數(shù)18.06 cm3者,PTBE發(fā)生率小于其中位數(shù)值的12.5倍。隨著瘤體體積增大,其對腦組織壓迫加重,導致瘤周腦組織血流灌注及靜脈回流受影響,且瘤體體積增大,相應瘤體分泌的活性物質(zhì)增多,血腦屏障破壞加重等,可能導致腦膜瘤PTBE的發(fā)生率增高。但瘤體體積對水腫程度影響不大,小體積腦膜瘤也可能出現(xiàn)嚴重的水腫,這可能與其具體病理類型、血供情況及靜脈回流等多因素相關。
本研究中,表面積密度大的腦膜瘤,其PTBE發(fā)生率明顯高于表面積密度小的腦膜瘤。分析其原因,表面積密度越大,其外形相對越不規(guī)則,與周圍正常腦組織接觸面積越大,從而增加正常腦組織受到的侵襲及破壞的可能,導致PTBE發(fā)生率增高。國外研究[7-19]也發(fā)現(xiàn),外形不規(guī)則的腦膜瘤即表面積密度大的腦膜瘤PTBE發(fā)生率明顯高于外形規(guī)則的腦膜瘤。吳濤等[20]還發(fā)現(xiàn),腦膜瘤外形影響著腦膜瘤術后復發(fā),外形規(guī)則的腦膜瘤術后復發(fā)率明顯低于外形不規(guī)則的腦膜瘤。分析其原因,外形不規(guī)則腦膜瘤易發(fā)生PTBE,從而導致手術完全切除腫瘤難度增加,進而出現(xiàn)復發(fā)率增高。
既往研究[6]認為,大腦凸面、大腦鐮旁、矢狀竇旁、前顱窩、中顱窩、蝶骨嵴都是PTBE高發(fā)部位,且水腫明顯。本研究也發(fā)現(xiàn),大腦鐮旁、前顱窩、中顱窩、蝶骨嵴部位腦膜瘤PTBE發(fā)生率及EI值明顯高于其他部位。大腦鐮旁及蝶骨嵴部位腦組織由于血供豐富,且瘤體呈膨脹性生長,體積較大,易壓迫血管影響周圍腦組織靜脈回流而導致PTBE發(fā)生率高且EI值大;前、中顱窩由于顱骨結(jié)構影響,即使很小的腦膜瘤也能壓迫周圍正常腦組織而發(fā)生PTBE;后顱窩、鞍區(qū)、橋小腦角等部位腦膜瘤由于瘤體周圍附近空間較大,緩沖了瘤體對周圍腦組織的壓迫,使得PTBE發(fā)生率相對較低。
本研究中,低級別腦膜瘤PTBE發(fā)生率明顯低于高級別腦膜瘤。這與既往研究[6,13]結(jié)果一致。高級別腦膜瘤瘤體生長代謝速度快,并向周圍腦組織呈侵襲性、浸潤性、膨脹性生長,壓迫周圍腦組織,影響靜脈回流出現(xiàn)機械性壓迫性水腫;而血流灌注減少甚至缺失則會導致致水腫性物質(zhì)產(chǎn)生增多,出現(xiàn)細胞毒性水腫[21]。但本研究發(fā)現(xiàn),高級別與低級別腦膜瘤PTBE的EI值差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),考慮與本研究中低級別腦膜瘤居多而高級別腦膜瘤較少有關。低級別腦膜瘤中,腦膜皮細胞型、血管瘤型腦膜瘤PTBE發(fā)生率及EI值明顯高于其他病理類型腦膜瘤。分析原因是,腦膜皮細胞型及血管瘤型腦膜瘤自身分泌的內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、血管通透因子(vascular permeability factors,VPF)比其他常見病理類型多,而VEGF、VPF可通過破壞的蛛網(wǎng)膜和軟腦膜進入腦實質(zhì),刺激血管內(nèi)皮細胞增生,增強血管通透性,破壞正常腦組織血腦屏障,加之腫瘤新生的毛細血管缺乏完善的血腦屏障,導致血漿滲漏,引起明顯的PTBE[3-4,13]。
綜上所述,PTBE作為腦膜瘤常見并發(fā)癥,是腦膜瘤影像學上較特異的表現(xiàn),因此,分析腦膜瘤PTBE情況對初步分析腦膜瘤病理類型、制定腦膜瘤治療方案、判斷預后具有重要的臨床意義。PTBE的影響因素較多,就本研究而言,腦膜瘤體積、表面積密度、部位及病理類型均對PTBE的產(chǎn)生均存在著一定的影響,但以腦膜瘤瘤體體積相關性更大。