《AJNR American Journal of Neuroradiology》杂志 2025 年1月 13日在线发表美国明州Mayo Clinic 的Sandy T Nguyen , John C Benson, Girish Bathla , 等撰写的《立体定向放射外科治疗前庭神经鞘瘤后增强FLAIR图像上的瘤周高信号。Peritumoral Hyperintense Signal on Post-contrast FLAIR Images Surrounding Vestibular Schwannomas Following Stereotactic Radiosurgery》(doi: 10.3174/ajnr.A8657.)。
背景和目的:
先前的研究发现,在对比增强后的3D T2 FLAIR图像上,前庭神经鞘瘤周围存在瘤周高信号(“晕圈[halo]”)。本研究在一组接受立体定向放射外科治理的患者中评估了这一现象。
前庭神经鞘瘤(Vestibular schwannomas, VSs)是一种良性神经鞘肿瘤,占颅内肿瘤的6-8%,是桥小脑角(cerebellopontine angle, CPA)最常见的肿瘤。
VSs通常发生在内听道(IAC)内,并随着肿瘤的生长而扩展到CPA。在影像学上,未接受过治疗的(naïve)VSs可以表现为均匀或不均匀的肿瘤内强化,并可能包含出血或囊性改变。高达40%的患者可见邻近实质脑水肿,尤其是肿瘤体积大或生长迅速的病例。伴有同侧听力损失和耳鸣。随着肿瘤体积的增大,肿瘤可对邻近结构产生占位效应,导致三叉神经症状、脑积水和共济失调。最近的一项研究表明,在对比增强后的3D T2 FLAIR图像上,VSs周围存在瘤周的高信号或“晕圈”。该研究的作者认为,尽管尚不清楚其机制,这个晕圈代表钆剂局部渗漏到肿瘤周围空间,然而,到目前为止,对这一现象的调查是有限的,并且仅限于未接受过治疗的(treatment-naïve)患者。因此,本研究试图通过比较接受立体定向放射外科(SRS)的患者瘤周晕圈的发生率和厚度来进一步了解这一主题。
材料和方法:
对连续接受立体定向放射外科治疗的前庭神经鞘瘤患者进行回顾性研究。记录肿瘤大小、位置、有无瘤周晕圈及晕圈厚度。检查治疗前后3D T2 FLAIR增强后肿瘤周围高信号的存在和大小。
合格标准
在研究开始前,获得当地医疗机构伦理审查委员会(IRB)的批准。根据4年(2019年12月11日- 2023年8月23日)的影像学发现,对临床推定为VSs的患者进行了回顾性研究。这些肿瘤未接受过治疗(treatment-naïve)并随后接受了SRS治疗。SRS治疗计划与3D T1对比增强后序列共同注册到50%等剂量线的轮廓。对治疗前后进行专用IAC成像的患者进行检查,以确定合适的对比前后图像进行比较。患者因缺乏必要的磁共振成像序列而被排除在外。人口统计信息是通过电子病历获得的。
MR成像
使用3T Siemens (Siemens AG, Munich, Germany)或GE (General Electric, Boston, MA, USA)多通道相控阵线圈(32或64通道头线圈)扫描仪对患者进行扫描。26例患者中的23例在SRS治疗之前和之后都接受了西门子扫描仪的评估。一名患者在SRS治疗前和两名患者在SRS治疗后通过GE扫描仪成像。采用不同翻转角度演化序列(SPACE序列),利用轴向三维T1采样完美和应用优化对比进行IAC成像;西门子)(TR = 600毫秒,TE = 32ms,数据矩阵= 192 x 192,采集时间= 4分钟),轴向3 d T2SPACE (TR = 1300毫秒,TE = 184毫秒,数据矩阵= 320 x 320,采集时间= 3分55秒),轴向3D脂肪饱和增强T1空间(TR = 600毫秒,TE = 32ms,数据矩阵= 192 x 192,采集时间= 4分钟),和轴向对比增强后 3 D T2FLAIR(TR = 5000毫秒,TE = 379毫秒,数据矩阵= 192 x 192,反转时间= 1700毫秒,采集时间= 4分钟29秒)。这些序列的FOV是150。图像是按照上述机构方案的顺序获得的,还包括平扫标准脑序列(即轴向脂肪饱和平扫T2 FLAIR和矢状平扫T1 FLAIR)。Gadobutrol (Gadavist®)静脉按体重表(0.1mmol/kg)通过静脉推入所有检查。注射对比剂后获得轴向三维脂肪饱和T1 SPACE和轴向三维T2 FLAIR。这些序列的顺序在所有的研究中都是相同的。
成像评价
两位经验丰富的神经放射学家(J.C.B, j.i.l)进行回顾性影像学检查。放射科医生对最近的治疗方法一无所知。评估VSs的偏侧性-右或左-和位置,描述为在内听道(IAC),桥小脑角(CPA),或两者。在治疗前和治疗后,测量所有静脉血管的最大轴向尺寸。如果VS同时涉及IAC和CPA,则测量CPA组件的最大单轴尺寸以进行标准化。还报道了是否存在开口,以及VS和IAC的侧壁之间的开口大小。
通过我们的PACS系统(Visage,版本7.1.18,Visage imaging, San Diego, CA)的覆盖和融合功能,评估在SRS治疗前后,对比增强后3D T2 FLAIR图像(“晕圈”)上是否存在瘤周高信号。轴向对比后3D T2 FLAIR图像与轴向饱和脂肪对比后T1W1和轴向T2 SPACE图像融合并叠加(图1)。对比前T2 FLAIR和对比后3D T2 FLAIR不能直接比较,因此无法在对比前图像上测量晕圈。如果存在,则通过不同序列之间肿瘤大小的差异来测量晕圈的大小或厚度。晕圈垂直于肿瘤测量。虽然晕圈的区域不规则,但记录了每个肿瘤的最大晕圈测量值。图像减法也用于更好地检测肿瘤边缘和肿瘤周围晕圈之间的差异。记录肿瘤周围的高信号是否局限于基底。晕圈厚度在两个观测者测量值之间取平均值。观察者之间对类别变量的任何分歧都通过协商一致解决。
图1。肿瘤周围晕圈的评价和测量。轴向T2空间(A)和联合登记T2空间和对比增强后的3D T2FLAIR (B)图像显示右侧前庭神经鞘瘤(箭头),肿瘤周围强化为主。
结果:
本组共纳入26例患者,其中女性14例(54.0%)。平均年龄62±12岁。治疗前,85%的患者在增强后可见3D T2 FLAIR高强度瘤周晕,平均厚度为0.8±0.4 mm。治疗后患者的瘤周晕圈发生率(96%)高于治疗前患者(85%)(p=0.017),平均随访时间为1.2年(SD, 0.35),从2019年11月12日至2023年9月5日。治疗后患者的平均晕圈厚度(平均=1.4±0.4 mm)也大于治疗前患者(0.8±0.4 mm) (p<0.001)。治疗后平均肿瘤大小无显著变化(p=0.10)。
纳入研究的患者共26例,其中女性14例(54.0%),男性12例(46.0%)。平均年龄62岁(SD 12)。右侧14例(56.0%),左侧12例(46%)。其中,8例(31%)肿瘤局限于IAC, 1例(4%)肿瘤完全位于桥小脑角,17例(65%)肿瘤累及两个区域。肿瘤为Koos 1- 4级、Koos 1级 7例(27%)、Koos 2级 11例(42%)、Koos 3级 5例(19%)、Koos 4级 3例(12%)。每位患者初始基线成像后的平均随访期为1.2年(SD 0.35)或平均14个月。在治疗前立即进行治疗前MRI研究。治疗结束后约10个月(SD 2.4)获得术后影像。治疗前VSs为1.1±0.4 cm,治疗后VSs为1.3±3.3 cm。治疗后平均肿瘤大小无显著变化(p=0.10)。在治疗前,观察者之间对于存在的晕圈的一致性是显著的(k = 0.63),而在治疗后,晕圈的存在是中度的(k = 0.56)。治疗前85%的患者和SRS治疗后96%的患者在对比增强后3D T2 FLAIR图像上看到瘤周晕圈(“晕圈”),治疗前后组之间有显著差异(p=0.017)。治疗前肿瘤周围晕圈平均最大厚度为0.8±0.4 mm,治疗后肿瘤周围晕圈的大小显著增加(1.4±0.4 mm) (p<0.001)。4例VSs在SRS治疗前未表现出瘤周晕圈(15.0%)。其中4例,3例在治疗后出现晕圈。21例(81%)患者出现基底裂口(fundus cleft),平均裂口大小为1.7±1.1 mm。治疗后裂口大小无明显变化(p=0.14)。在SRS治疗之前,18例(69.0%)患者的瘤周晕圈局限于基底( fundus)。治疗后没有患者出现局限于基底的晕圈。晕圈厚度的变化与Koos分级无相关性。
讨论:
本研究评估了未接受过治理的(treatment-naïve)队列中SRS治理VSs后瘤周晕圈的发生率和厚度的变化。结果表明,瘤周晕圈在治疗后肿瘤周围更常见,且厚度增加。当晕圈出现时,也不太可能局限于IAC基底。总之,这些发现表明SRS治疗后VSs周围瘤周晕圈的发生率、厚度和位置发生了变化。
立体定向放射外科治疗结合了Yang等人所描述的延迟血管和细胞毒性效应。这些延迟血管效应与辐射诱导的肿瘤营养血管损伤有关,这对肿瘤坏死至关重要。VSs的潜在异常血管比正常血管更容易受到辐射引起的后遗症的影响。细胞毒性作用与伽马射线造成的DNA损伤有关,产生氧自由基并导致DNA链断裂。研究了SRS对健康大鼠大脑的影响,在Gd-DTPA动态增强MRI和T2*加权序列上观察到治疗区域的血管通透性和新血管的形成,渗漏血管的形成。
这项研究最直接的意义是,它为肿瘤周围晕圈的组成提供了进一步的线索。与Benson等人研究的作者一样,我们假设肿瘤周围的晕可能代表局部的肿瘤外钆渗漏。在SRS治疗后观察到的这些晕圈的变化可能表明SRS治疗后有较大程度的钆剂泄漏。尽管这些发现可能反映了肿瘤通透性的增加,但需要指出的是,没有其他文献认为血管通透性增加是晕圈的病因,而且其出现也可能部分是由于伴随的炎症。如果是这样的话,治疗后使用类固醇可能会影响我们的结果。
治疗后早期不常规使用类固醇。虽然如果患者在SRS治疗后出现突发性感音神经性听力损失(听力图证实),可以考虑一个疗程的类固醇治疗。在放射外科治疗后出现症状性脑干水肿的罕见病例中,使用类固醇。在我们的队列中,没有已知的类固醇药物可以减轻炎症治疗反应。如前所述,肿瘤周围的晕圈通常外观不均匀,边缘不规则。关于这一概念的最初研究的作者假设,这种不规则性可以用钆剂在肿瘤周围的可变粘附和不规则的蛛网膜中的捕获来解释。可能是SRS治疗导致透气性增加,以及外渗对比剂浓度梯度增大,导致信号厚度增大。肿瘤周围晕圈延伸到IAC以外也可能与肿瘤内部坏死使其更“泄漏”有关。SRS治疗后肿瘤坏死是治疗效果的重要相关因素,可能与肿瘤周围晕圈增加的程度有关。对这种关系的评价不在本研究范围内,但值得将来分析。
其次,正如结果所述,在治疗前的肿瘤中,肿瘤周围的晕圈通常局限于IAC,但在治疗后的患者中,肿瘤周围也可以观察到。最有可能的是,这是因为观察到由与VS相关的肿块占位效应截留,或者至少部分截留,容易在IAC存在 VS的局部钆剂泄漏,(Most likely, this is because local gadolinium leakage is easier to observein the IAC in the presence of a VS, where it is entrapped, or at least partially entrapped, by mass effect related to the VS),相反,治疗后肿瘤渗透性增加,使得甚至在如桥小脑角和小脑等不截留的区域观察到晕圈,[ In post-treatment tumors, conversely, the increased permeability allows for observation of a halo even in regions that are not entrapped, such as thecerebellopontine angle and cerebellum ](图2和3)。
有趣的推测是,如果确实,晕圈对应钆剂泄漏,治疗后其增加可能反映肿瘤通透性增加,并可能是SRS治疗后肿瘤缩小的预测指标。虽然在我们的小队列中,我们发现SRS治疗后肿瘤大小没有明显变化,但我们的随访期不到2年。
可能需要更长的随访期(Lipski等人进行的一项研究可能至少3年)才能看到治疗效果,因为它与肿瘤控制和缩小有关,尽管在治疗后2年内出现了增加的晕圈厚度和可能相关的肿瘤通透性。需要在更长的成像间隔内对更多的肿瘤进行进一步的研究,以确定这是否可能被证明是事实。
鉴于其回顾性研究的性质,本研究存在一些局限性。该结果基于一个小队列,需要更大的样本量来验证这些发现以及整体临床意义。与我们的队列相比,较长的随访时间也有助于评估交通性脑积水的存在、肿瘤大小的变化、脑膜厚度和形态的时间演变,以及与感音神经性听力损失、耳鸣和眩晕相关的临床影响。与我们之前的研究不同,我们选择患者是为了在治疗前后获得适当的对比前和对比后成像,这导致一些患者因缺少成像而被排除在外。通用电气(GE)和西门子(Siemens)等多家制造商之间也存在固有的技术差异,这在直接比较中可能更具挑战性。
最后,报告测量的小平均晕圈厚度-治疗前在0.4至1.5毫米之间,SRS治疗后在0.4至2.6毫米之间-可能由于标准PACs测量工具的像素大小而具有挑战性。值得注意的是,体素尺寸为0.78 mm(视场为150的192 × 192采集矩阵),光晕厚度从处理前到处理后的平均增加量为0.6 mm,因此小于获取的体素。
图2。68岁女性肿瘤周围晕圈增大。放射外科治疗前轴向T2空间(A)和对比增强后3D T2FLAIR (B)图像显示一个小晕圈位于左侧VS周围(B上的箭头)。放射外科治疗后轴向T2Space (C)和对比增强后3D T2FLAIR(箭头,D)图像显示治疗后晕的大小增加。
图3。66岁男性SRS治疗后晕圈增大。SRS治疗前的轴向T2 Space (A)和对比增强后的3D T2 FLAIR (B)图像显示最小的晕圈局限于IAC基底(实箭头,B)。治疗后,轴向T2 Space (C)和对比增强后的3D T2 FLAIR (D)图像显示基底受累增加(实箭头,D)。其他地方也有新的环形晕圈(虚线箭头,D)。
结论:
立体定向放射外科治疗前庭神经鞘瘤在对比增强后的3D T2 FLAIR图像上更有可能出现瘤晕圈,与治疗前相比,晕圈的大小更大。进一步的研究需要更大的肿瘤队列和更长的随访时间来确定这些发现是否可以预测随后的肿瘤缩小。