星形细胞肿瘤和脑膜瘤是颅内常见的原发性脑肿瘤。两者在临床表现上有共性，但影像学有自身的特征性表现，一般位于脑深部的星形细胞肿瘤和典型脑膜瘤并不难鉴别，但毗邻脑实质表面生长的星形细胞肿瘤与不典型脑膜瘤不易鉴别。在2007年WHO中枢神经系统肿瘤分类中，根据组织学分类及肿瘤生物学行为将脑膜瘤分为3级，Ⅰ级：普通型，包括内皮型、纤维型和沙砾型等亚型，属良性；Ⅱ级：中间型又称非典型；Ⅲ级：间变型，属恶性^[1]。关于不典型脑膜瘤的概念，笔者从影像学阐述。多数学者将平扫信号较均匀、宽基底与硬脑膜相连、灶周无水肿或水肿不明显、增强扫描强化显著、伴有邻近局部颅骨改变等MRI表现的脑膜瘤称之为典型脑膜瘤，反之称之为不典型脑膜瘤，对于不典型脑膜瘤的MRI表现，要包括以下几种表现：多发脑膜瘤、脑室内脑膜瘤、完全钙化脑膜瘤、囊性脑膜瘤及恶性脑膜瘤^[2]。笔者将MRI表现不典型并因此导致术前误诊为其他肿瘤的脑膜瘤称之为不典型脑膜瘤。如何鉴别不典型脑膜瘤和星形细胞肿瘤是一个亟待解决的问题，近年来，扩散张量成像（DTI）和MRS等MR新技术的不断发展及临床经验的积累为它们的鉴别提供了一种无创、可重复、可靠地检查方法。笔者对不典型脑膜瘤和星形细胞肿瘤实质区、瘤周区及健侧正常脑白质区的FA值和ADC值进行比较分析，探讨DTI的临床应用价值。

1　资料与方法

1.1　一般资料

       对滨州医学院附属医院2011年12月至2013年4月收治的术前疑为星形细胞肿瘤及术前误诊为其他肿瘤的不典型脑膜瘤患者进行常规MRI及DTI检查。所有患者检查前均未经任何治疗；MRI检查后行手术治疗病理确诊。符合要求的共有45例患者，男31例，女14例，年龄15～76岁；其中不典型脑膜瘤17例；星形细胞肿瘤28例。所有患者均被告知检查情况，并愿意接受各序列MR扫描。

1.2　检查方法

       采用GE Signa Excite Ⅱ 1.5 T MR扫描仪，应用标准头部正交线圈。所有患者均行常规T1WI、T2WI、FLAIR、DTI及增强后T1WI扫描。首先进行平扫，T1WI参数为TR 360.0 ms，TE 15.0 ms，层厚8 mm，层间距2 mm，矩阵384 × 192，FOV 24 cm × 24 cm，一次采集；T2WI参数为TR 2200.0 ms，TE 22.3 ms，层厚8 mm，层间距2 mm，矩阵480×256，FOV 24 cm × 24 cm，一次采集；FLAIR扫描参数为TR 10002.0 ms，TE 162.0 ms，层厚8 mm，层间距2 mm，矩阵320×192，FOV 24 cm × 24 cm，一次采集。然后进行DTI扫描，DTI扫描采用单次激发SE EPI序列，扫描参数为TR 9000.0 ms，TE 90.2 ms，层厚5 mm，层间距0 mm，矩阵128 × 128，FOV 24 cm × 24 cm，b=1000 s/mm²，扩散敏感梯度方向数25个，扫描时间4 min 12 s，一次采集。最后注射对比剂后行轴面T1WI增强扫描。

1.3　图像后处理

       将患者的DTI原始数据转入到工作站(Advantage Windows)，应用GE公司所提供的Functool 2.0软件进行分析后处理，可以直接获得FA图和ADC图，然后选定ROI即可获得相应部位的FA值和ADC值。测量的部位包括肿瘤实质区、瘤周区及健侧正常脑白质区。对所有患者，肿瘤实质区：有异常强化的边界清楚的实质结构、TIWI及T2WI呈异常信号改变；瘤周区：位于肿瘤实质异常强化范围之外、TIWI呈等或稍低信号、T2WI呈高信号且无强化的区域，笔者划分距肿瘤实质强化部分外缘2 cm以内的区域为瘤周区；正常脑白质区：在T2WI中呈正常信号且无异常强化的区域。ROI大小约20 mm × 20 mm~ 40 mm × mm。ROI的确定在T2WI上进行；每个ROI的FA值和ADC值测量3次，取平均值。ADC值及FA值的测量均在轴面DTI图像上进行，ROI尽量置于病灶实质较均匀处，避开出血、囊变、坏死及周围脑脊液等（图1，图2）。

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图1  脑膜瘤。A：T2WI，肿瘤实质呈高等混杂信号；B：FA图，肿瘤实质区和瘤周区FA值较健侧正常脑白质区略降低；C：ADC图，肿瘤实质区及瘤周区ADC值较健侧正常脑白质区升高
图2  星形细胞肿瘤。A：T2WI示肿瘤实质呈高等混杂信号；B：FA图，肿瘤实质区和瘤周区FA值较健侧正常白质区明显降低；C：ADC图，肿瘤实质区及瘤周区ADC值较健侧正常脑白质区明显升高
Fig. 1  Meningioma. A: T2WI, the tumor parenchyma was high signal. B: FA, The FA values of the tumor parenchyma and peritumoral region were a slightly lower than the corresponding contralateral normal brain tissue. C: ADC, The ADC values of the tumor parenchyma and peritumoral region were higher than the corresponding contralateral normal brain tissue.
Fig. 2  glioma. A: T2WI, the tumor parenchyma was high signal. B: FA, the FA values of the tumor parenchyma and peritumoral region were lower than the corresponding contralateral normal brain tissue. C: ADC, the ADC values of the tumor parenchyma and peritumoral region were higher than the corresponding contralateral normal brain tissue.

1.4　统计学方法

       采用SPSS 19.0统计软件分析数据，数据均以±s形式表示。用配对t检验比较组内肿瘤实质区、瘤周区与健侧正常脑白质区，采用独立样本t检验进行组间比较。P<0. 05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1　颅脑肿瘤

       17例不典型脑膜瘤中，左侧额部凸面2例，大脑镰及矢状窦旁3例，右侧侧脑室三角区2例，岩骨斜坡1例，小脑幕缘2例，鞍区2例，右侧颞部凸面2例，左侧桥小脑角区3例。28例不同级别星形细胞肿瘤患者病变大部分位于幕上，小部分位于幕下，分别累及额叶7例，右侧颞叶3例，左侧颞叶4例，左侧额颞交界区3例，枕叶3例，顶叶5例，右侧小脑半球2例，左侧小脑半球1例。

2.2　病理结果

       所有患者均经手术病理证实。17例不典型脑膜瘤中，其中纤维型脑膜瘤9例，上皮型脑膜瘤6例，血管瘤型脑膜瘤0例，非典型脑膜瘤1例，间变型脑膜瘤1例，术前误诊为胶质瘤、听神经瘤、垂体瘤及室管膜瘤；28例星形细胞肿瘤中间变性星型细胞瘤3例，多形性胶质母细胞瘤13例，星形细胞瘤8例，毛细胞型星型细胞瘤4例。

2.3　FA值测量结果

       不典型脑膜瘤肿瘤实质区、瘤周区、健侧正常脑白质区FA值分别为0.23±0.05、0.20±0.04、0.28±0.04；星形细胞肿瘤实质区、瘤周区、健侧正常脑白质区FA值分别为0.05±0.01、0.14±0.03、0.26±0.04。组内比较，不典型脑膜瘤肿瘤实质区、瘤周区与健侧正常脑白质区FA值比较均有显著统计学差异(t值分别为－3.25，－7.95；P值均<0.01)，星形细胞肿瘤实质区、瘤周区与健侧正常脑白质区FA值比较均有显著统计学差异(t值分别为－26.40，－19.29；P值均<0.01)。组间比较，不典型脑膜瘤与星形细胞肿瘤实质区、瘤周区FA值比较均有显著统计学差异(t值分别为－15.97, －13.18；P值均<0.01)，健侧正常脑白质区FA值比较无统计学差异(t值为－1.74；P=0.09)。

2.4　ADC值测量结果

       不典型脑膜瘤肿瘤实质区、瘤周区、健侧正常脑白质区ADC值分别为（0.82±0.13）、(1.22±0.32)、(0.73±0.10) × 10^-9m m²/s；星形细胞瘤肿瘤实质区、瘤周区、健侧正常脑白质区ADC值分别为(1.82±0.17)、(1.71±0.10)、(0.70±0.06) × 10^-9mm²/s。组内比较，不典型脑膜瘤肿瘤实质区、瘤周区与健侧正常脑白质区ADC值比较均有统计学差异[t值分别为2.75(P=0.013)、7.70(P<0.01)]，星形细胞肿瘤实质区、瘤周区与健侧正常脑白质区ADC值比较均有显著统计学差异(t值分别为39.91、47.11，P值均<0.01)。组间比较，不典型脑膜瘤与星形细胞肿瘤实质区、瘤周区ADC值比较均有显著统计学差异(t值分别为23.71、6.67，P值均<0.01)，健侧正常脑白质区ADC值比较无统计学差异(t值为－1.16；P=0.26)。

3　讨论

       在DTI中，最常用的两个参数是FA值和ADC值。FA指水分子各向异性成分占整个扩散张量的比例，其大小与髓鞘的完整性、纤维的致密性和平行性有关，其范围在0~ 1之间，0代表最大的各向同性，1代表最大的各向异性。在人脑FA图中，胼胝体FA值最高，表现为高信号；脑脊液FA值最低，表现为低信号。ADC值反映水分子的各向同性扩散程度，ADC值与细胞密度、细胞膜结构的完整性、细胞间隙的大小及细胞内外大分子的分布等有关^[3,4]。

       本组资料研究结果表明，不典型脑膜瘤肿瘤实质区及瘤周区FA值略低于对侧正常脑白质区，星形细胞肿瘤实质区及瘤周区FA值均显著低于健侧正常脑白质区(P<0.01)，与国外有些学者的研究结果一致^{[5,6,7,8,9,10]}。原因是不典型脑膜瘤和星形细胞肿瘤实质部分都存在较快的增殖、血管的异常增生以及正常脑组织的结构被破坏，因而肿瘤实质组织内轴突的排列方向和顺序明显下降，导致肿瘤组织内各向异性程度降低，即FA值的下降。不典型脑膜瘤与星形细胞肿瘤实质区、瘤周区FA值比较有统计学意义(P<0.01)，说明FA值能够区分不典型脑膜瘤和星形细胞肿瘤病理基础、生物学行为的不同及对肿瘤周围神经元结构影响程度的差别。不典型脑膜瘤肿瘤实质区和瘤周区FA值显著高于星形细胞肿瘤^[11]，除了由于病理基础不同之外，还主要是由于星形细胞肿瘤具有高度的异质性、增殖性和侵袭性的生物学行为，肿瘤实质区及瘤周区正常神经元结构和神经纤维轴索受到破坏导致水分子的扩散各向异性程度降低，即FA值的降低；另一方面，星形细胞肿瘤生长较快，肿瘤组织中往往存在坏死囊变，使得FA值进一步降低，而不典型脑膜瘤为膨胀性生长，对肿瘤周围正常组织形成推压使得周围脑白质排列更加紧密而导致FA值有所升高；再一方面可能与肿瘤引起的脑水肿发病机制有关，瘤周水肿是由于血管通透性增加，血管外液在压力作用下由细胞外间隙扩散到远处，星形细胞肿瘤瘤周区水肿一般比不典型脑膜瘤严重，其肿瘤细胞的浸润越明显，白质破坏、髓鞘脱失越严重，导致FA值下降越多；最后还可能与星形细胞肿瘤瘤周区髓鞘破坏的较早、完全有关，导致FA值下降。Toh等^[12]研究了13例高级别星形细胞肿瘤瘤周区的FA值，结果认为瘤周区的FA值明显升高。但笔者认为这个结果不准确，因为大部分高级别星形细胞肿瘤瘤周区正常神经元结构和神经纤维轴索受到异常肿瘤细胞的破坏导致水分子的扩散各向异性程度降低，即FA值降低。

       本研究结果表明，不典型脑膜瘤瘤周区及星形细胞肿瘤实质区、瘤周区ADC值均显著高于健侧正常白质区(P<0.01)，不典型脑膜瘤肿瘤实质区ADC值略高于健侧正常白质区；结果与国外有些学者研究结果大致相同^[13,14,15]。原因是不典型脑膜瘤和星形细胞肿瘤肿瘤区和瘤周区正常细胞膜结构破坏消失、细胞外间隙扩大从而导致水分子扩散运动增加所致。星形细胞肿瘤与不典型脑膜瘤实质区、瘤周区ADC值比较均有统计学意义(P<0.01)，说明ADC值足以区分两种肿瘤对周围神经元结构破坏程度的差别。星形细胞肿瘤实质区与瘤周区ADC值高于不典型脑膜瘤，首先主要是由于星形细胞肿瘤异常血管较不典型脑膜瘤丰厚，血管源性水肿使细胞间隙水分明显增加，从而导致该区域的水分子运动加快，ADC值升高；另一方面，星形细胞肿瘤周围脑白质纤维束受破坏也增加了水分子扩散各向同性的程度，ADC值升高；再一方面，星形细胞肿瘤瘤细胞中常出现核异性，星形细胞肿瘤瘤细胞体积较大，细胞内外间隙扩大，水分子扩散运动加快，导致ADC值的增加；最后还可能与星形细胞肿瘤瘤细胞密度、瘤细胞总面积有关。

       总之，本研究结果表明FA值及ADC值在一定程度上反映了不典型脑膜瘤和星形细胞肿瘤的一些组织结构特点，通过测定肿瘤实质区和瘤周区FA值及ADC值，可以帮助鉴别不典型脑膜瘤与星形细胞肿瘤。