王寶龍 趙 偉 丁 爽 罕迦爾別克·庫錕 張浩天 王云玲

新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院核磁室(新疆 烏魯木齊 830000)

血管外皮細胞瘤(hemangio pericy toma，HPC)是一種較為少見的間葉性非上皮來源的腫瘤。Ⅰ級SFT/HPC偏向于良性，但是容易向高級別轉(zhuǎn)化[1]。高級別的SFT/HPC具有高侵襲性、易轉(zhuǎn)移到顱外其他組織器官等特點，因此早期的臨床干預至關(guān)重要。血管外皮細胞瘤與血管瘤型腦膜瘤的影像表現(xiàn)極其相似，增強掃描均呈明顯強化，與鄰近腦膜關(guān)系較為密切，在臨床工作中難以鑒別，較依賴于影像醫(yī)生的主觀判斷。腦膜瘤作為顱內(nèi)腦外最常見的良性腫瘤，血管瘤型腦膜瘤約占所有腦膜瘤類型的2.1%[2]。AM最好的治療方式是手術(shù)切除，SFT/HPC容易向惡性轉(zhuǎn)歸，所以一般手術(shù)配合放、化療治療效果較好。因此，術(shù)前準確診斷兩種腫瘤極為重要。

近幾年，“影像組學”這個概念逐漸出現(xiàn)在影像醫(yī)生的日常工作中，影像組學通過高通量地提取醫(yī)學影像圖像的特征，然后使用統(tǒng)計學及機器學習等方法，篩選出最具有意義的特征對疾病進行診斷、病灶良惡性辨別及治療效果預測等[3-4]。紋理分析作為影像組學的一部分，主要反映圖像的灰度分布、體素空間關(guān)系等，可以獲得人眼無法識別的特征，不依賴于影像醫(yī)師的主觀判斷[5]。

目前，國內(nèi)外對SFT/HPC與AM鑒別的磁共振紋理分析相關(guān)報道較少。因此，本研究基于T1WI增強掃描序列，來研究磁共振紋理分析對鑒別SFT/HPC與AM的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集起自2013年6月至2021年5月就診于新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科并經(jīng)手術(shù)病理證實的SFT/HPC患者29例，AM患者17例。在SFT/HPC患者中，男13例，女16例，年齡28~73(54.8±9.4)歲。在AM患者中，男9例，女8例，年齡25~69(48.1±14.0)歲，平均年齡(48.1±14.0)歲。

納入標準：術(shù)前未經(jīng)治療；有MRI增強檢查。排除標準：圖像質(zhì)量欠佳，有運動偽影；伴有顱內(nèi)其他疾病或精神疾病。

1.2 MRI檢查方法使用西門子3.0T磁共振掃描儀(SIEMENS Skyra 3.0T，Germany)對所有患者進行頭顱增強掃描，并配合使用20通道相控陣頭線圈。常規(guī)MRI掃描包括序列包括T1WI、T2WI、T2-FLAIR。平掃序列位置包括T2WI、T1WI及T2FLAIR橫軸位，T2WI矢狀位。增強掃描序列位置包括：冠狀位、矢狀位、橫軸位。掃描參數(shù)：T1WI：TR 2000ms，TE 7.6ms；T2WI：TR 5000ms，TE 125ms；T2-FLAIR：TR 9000ms，TE 127ms。對比劑采用Gd-DTPA，劑量0.2mmol/kg，套管針快速注入。

1.3 圖像紋理特征提取將所選取患者的T1WI增強掃描圖像從PACS工作站導出，最終導入到紋理分析后處理軟件FireVoxel中。由兩位有5年以上工作經(jīng)驗的從事中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷的主治醫(yī)師來對病灶的感興趣區(qū)域(ROI)進行勾畫，勾畫范圍包括病灶本身及病灶內(nèi)的出血、囊變及壞死區(qū)域，盡量避開灶周的水腫范圍。若兩位醫(yī)師意見產(chǎn)生分歧，則通過共同協(xié)商獲取一致意見。通過FireVoxel后處理軟件可以獲得兩種腫瘤的紋理參數(shù)，包括平均值、中位數(shù)、標準差、異質(zhì)性、峰度、偏度以及熵。

1.4 統(tǒng)計學分析所有統(tǒng)計學分析均采用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件進行。一般資料采用χ2檢驗。符合正態(tài)分布的計量資料以均值±標準差表示，組間比較采用兩獨立樣本的t檢驗。非正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)結(jié)合四分位數(shù)間距M(P25，P75)表示, 組間比較采用非參數(shù)檢驗。運用多因素邏輯回歸對多種參數(shù)進行聯(lián)合分析。采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic，ROC)分析具有統(tǒng)計學差異的紋理參數(shù)，繪制參數(shù)的曲線下面積(area under the curve，AUC)，并以約登指數(shù)(靈敏度+特異度-1)最大時的參數(shù)值為截斷(cut-off)點，確定紋理分析參數(shù)鑒別SFT/HPC與AM的靈敏度、特異度及準確度。雙尾P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較17例SFT/HPC中，額部4例、顳部3例、枕部2例、頂部2例、頂枕部1例、鞍旁1例、小腦天幕4例。29例AM中，額部10例、顳部3例、枕部2例、頂部9例、頂枕部2例、鞍旁1例、橋前池1例、橋小腦角區(qū)1例。SFT/HPC組與AM組患者年齡、性別及腫瘤發(fā)生部位比較，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)?；颊咭话阗Y料見表1。

表1 SFT/HPC與AM組患者一般臨床資料比較

2.2 常規(guī)MRI特征分析及紋理分析結(jié)果對SFT/HPC組與AM組圖像進行紋理分析后發(fā)現(xiàn)，SFT/HPC組的平均值、中位數(shù)及標準差均高于AM組(P＜0.05)，兩組中位數(shù)、異質(zhì)性、偏度和熵的差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，見表2。紋理分析標準差參數(shù)AUC大于平均值及中位數(shù)的AUC，說明腫瘤標準差參數(shù)優(yōu)于平均值及中位數(shù)。當標準差AUC為0.816，根據(jù)約登指數(shù)得到cut-off點取值163時，其鑒別兩種腫瘤的靈敏度、特異度及準確度分別是0.586、1和0.739，見表3。采用Logistic回歸分析對多種紋理參數(shù)進行聯(lián)合分析發(fā)現(xiàn)，中位數(shù)+標準差、平均值+標準差、平均值+中位數(shù)的鑒別效能均有所提高，其中平均值及標準差結(jié)合起來的紋理參數(shù)相對于其他單一參數(shù)產(chǎn)生了較高的鑒別診斷能力，AUC值最大，其靈敏度、特異度、準確度分別為0.828、0.941、0.870，見表4。鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線分析結(jié)果見圖1。

表2 SFT/HPC與AM組患者紋理分析參數(shù)值比較

表3 紋理分析參數(shù)鑒別SFT/HPC與AM的效能

表4 紋理分析參數(shù)聯(lián)合分析鑒別的SFT/HPC與AM效能

2.3 典型病例分析典型病例分析結(jié)果見圖2~圖3。

圖2 患者男，69歲，因反復頭痛2年，加重3周入院。圖2A：FireVoxel軟件中勾畫腫瘤ROI示意圖；圖2B：FireVoxel軟件由ROI獲取的紋理分析結(jié)果；圖2C：高倍視野下可見卵圓形至梭形細胞核及局灶束狀細胞，HE×200。

圖3 患者男，46歲，因右下肢無力2年，突發(fā)一過性意識喪失伴肢體抽搐1次入院。圖3A：FireVoxel軟件中勾畫腫瘤ROI示意圖；圖3B：FireVoxel軟件由ROI獲取的紋理分析結(jié)果；圖3C：高倍視野下可見腫瘤內(nèi)豐富、薄壁、厚壁的血管和散在的腦膜上皮細胞，HE×200。

3 討 論

孤立性纖維瘤/血管外皮細胞瘤是起源于血管周圍細胞的腫瘤。此前，孤立性纖維瘤(solitary tibrous tumor，SFT)和血管外皮細胞瘤(HPC)被單獨分類；在WHO 2016年的分類中，SFT和HPC被合并為孤立性纖維瘤/血管外皮細胞瘤(SFT/HPC)，共分為三級[6]。然而在最新版的2021年WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類中[7]，去掉了“血管外皮細胞瘤”一詞，僅以孤立性纖維性腫瘤相稱，以完全符合軟組織病理學術(shù)語。近些年發(fā)現(xiàn)在HPC和SFT中都存在NGFI-A結(jié)合蛋白2信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子6(NAB2-STAT6)融合基因，這表明這兩種腫瘤代表同一疾病實體[8]。SFT/HPC是一種侵襲性腫瘤，易復發(fā)轉(zhuǎn)移至顱外組織。為了優(yōu)化臨床決策及治療策略，需要對這類腫瘤進行準確的診斷。

圖1A 平均值鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線，AUC為0.805；圖1B 中位數(shù)鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線，AUC為0.799；圖1C 標準差鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線，AUC為0.816；圖1D 平均值+中位數(shù)鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線，AUC為0.803；圖1E 平均值+標準差鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線，AUC為0.838；圖1F中位數(shù)+標準差鑒別SFT/HPC與AM的ROC曲線，AUC為0.836。

SFT/HPC是一種多分葉腫瘤，一般為單發(fā)，多發(fā)少見，幕上、幕下均可見?？衫奂按竽X鐮、小腦幕及硬腦膜，窄基底與硬腦膜相連。MRI表現(xiàn)為實性部分在T1WI呈等及稍低信號，T2WI呈等及稍高信號，由于腫瘤屬于富血供病變并且易囊變壞死，因此增強掃描常呈明顯欠均勻強化。有文獻報道[9]，在MRS上，MI峰顯著升高具有特征性。

腦膜瘤是僅次于膠質(zhì)瘤的第二大常見顱內(nèi)腫瘤類型[2]。WHO的中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類是預測腦膜瘤預后的公認工具，它將腦膜瘤分為三個組織級別和15個亞型。組織學上，以小腦膜上皮腫瘤細胞為主的大量透明血管間質(zhì)的存在可能有助于提示其鑒別診斷。血管瘤型腦膜瘤是WHO Ⅰ級腫瘤，屬于良性腫瘤，預后良好，在腦膜瘤亞型中較為少見。有研究者發(fā)現(xiàn)SSTR2A是SFT/HPC的陰性標記物，是腦膜瘤中表達最高的蛋白，特異性為92%[10]。SFT/HPC的另一個陰性標記物EMA在腦膜瘤中高表達，而在SFT/HPC中僅有輕度表達。有報道稱，SSTR2A和/或EMA聯(lián)合檢測的敏感性最高(即100%)，SSTR2A和EMA聯(lián)合表達對腦膜瘤的診斷特異性最高(94.8%)，與腫瘤的分級和/或亞型無關(guān)[11]。盡管HPC具有與血管瘤性腦膜瘤不同的臨床特征，但僅憑其臨床特征仍難以與血管瘤性腦膜瘤相鑒別。在MRI上，T1WI多呈等低信號，T2WI呈等高信號，增強掃描常呈明顯強化，AM較其他腦膜瘤相比，瘤周水腫更佳常見。腫瘤多以寬基底與硬腦膜相連，鄰近顱骨可見骨增生。

SFT與AM影像表現(xiàn)難以相互鑒別，因此本文使用磁共振直方圖紋理分析技術(shù)，從增強T1WI提取直方圖紋理信息，并進行紋理特征分析。紋理分析描述了各種圖像分析技術(shù)，這些技術(shù)量化了表面強度或圖案的變化，包括一些人類視覺系統(tǒng)無法察覺的變化?！胺宥取笔呛饬繄D像ROI中值分布的“尾度”，可以用來描述圖像亮度信息的集中度。較高的峰度意味著分布的質(zhì)量集中在尾部?！捌倍取北硎緢D像ROI中值分布的偏斜程度，用來描述直方圖中不對稱分布的程度。

近些年，紋理分析用途非常廣泛，Xie等[12]對42例膠質(zhì)瘤(Ⅱ級15例，Ⅲ級13例，Ⅳ級14例)的動態(tài)DCE-MRI參數(shù)進行紋理分析，結(jié)果表明，DCEMRI參數(shù)的熵值和逆差分矩(IDM)能夠區(qū)分膠質(zhì)瘤Ⅱ級與Ⅲ級、Ⅲ級與Ⅳ級。Kanazawa等[13]對48例新診斷的膠質(zhì)母細胞瘤患者進行了ADC直方圖分析，發(fā)現(xiàn)平均ADC值和ADC熵相結(jié)合預測MGMT啟動子甲基化的陽性預測值為81.2%，特異性為88.9%。Chadda等[14]研究39例膠質(zhì)母細胞瘤患者的FLAIR和CE-T1WI圖像的總體存活率和紋理特征之間的關(guān)系。本研究結(jié)果顯示，從FLAIR圖像上的對比度增強區(qū)域和水腫區(qū)的均勻性獲得的四個特征(能量、相關(guān)性、方差和方差的反轉(zhuǎn))與生存時間相關(guān)。

為了提高紋理分析的有效性，該領(lǐng)域的相關(guān)研究者提出了進行和評估紋理分析的標準化方案。圖像生物標記物標準化倡議(https://theibsi.github.io)提供了一個例子，其目的是標準化地從圖像中提取圖像生物標記物，用于影像組學分析[15]。

研究表明，MRTA在腦腫瘤中的應(yīng)用取得了令人振奮的結(jié)果[16]。關(guān)于MRTA研究的方法標準化和質(zhì)量檢查的討論正在成熟。不斷努力提高這種方法的可靠性和重復性，將加速紋理分析在腦MRI中的臨床應(yīng)用。

本研究存在局限性：(1)HPC患者數(shù)量較AM患者少，樣本量較小；(2)本研究使用T1WI增強掃描序列進行紋理分析，并未使用常規(guī)T1WI、T2WI、T2FLAIR等其他序列；(3)本研究所用紋理分析為2D分析，未進行3D紋理分析。

綜上所述，在手術(shù)前使用非侵入性影像學方法對于鑒別SFT/HPC與AM的效能有限，利用MR紋理分析技術(shù)可以有效地對兩者進行鑒別診斷，從而對臨床的指導治療、提高患者預后具有重要意義。